Nature：三阴乳腺癌的协同药靶-研究思路借鉴

Nature：三阴乳腺癌的协同药靶-研究思路借鉴

看来Nature现在的要求在改变，如果临床意义大，分子机制深度上不做过多要求。

现在具体分析一下，给大家提供一个借鉴。

标题“Effective breast cancer combination therapy targeting BACH1 and mitochondrial metabolism”。

提出BACH1与线粒体代谢作为联合靶点，治疗乳腺癌。

一

组学筛选

1. 前期基于病人来源的数据，通过信息学分析发现BACH1与三阴乳腺癌（TNBC）病人预后相关，其功能为促进TNBC肿瘤细胞侵袭转移。这些数据已经发表文章。

2. BACH1敲除鼠，是可以存活的，且发育正常。这个数据也已经发表文章。这个地方其实就在评估BACH1作为药靶的副作用会怎样。结果显示，BACH1是个很好的候选靶点。

二

本课题研究内容

1. 临床相关性

虽然BACH1与TNBC的关系已经发表，本研究还进行了细致分析，分析了TNBC、basal-like型、luminal A、luminal B、HER2阳性及normal-like型的乳腺癌，发现BACH1在TNBC及basal-like型的乳腺癌中增高。因为这部分创新性不是很大，所以数据放在了扩展数据中，没有放正文。

2. 下游基因筛选

BACH1的功能其他地方已经报道了，这里把其下游进行了分析。在MDA-MB-231中把BACH1干扰后做了芯片，把差异基因进行了聚类分析。发现BACH1干扰后，能量代谢及线粒体内膜相关基因上调。（细节上，用慢病毒介导的RNA干扰，用了两条有效片段。下游基因检测用了干扰稳定株。注意: 1、BACH1干扰不致死，所以可以筛干扰稳定株。2、在进行实验时，同时检测BACH1的干扰效率，确保稳定株可用。细节决定成败，不清楚的时候，找吉凯科研顾问多问问。）

这一步是通过芯片找到了BACH1的下游基因，是否为直接下游呢？

3. 寻找直接下游

分析了BACH1可直接结合的下游靶基因，文章很早就发表了。（做了ChIP-seq）

联合BACH1的下游芯片数据及BACH1的ChIP-seq数据，发现ETC基因（电子传递链基因，多个）受BACH1直接调控。

（您想到什么了，是不是季博给您做指导时，遇到转录因子，都是建议做个转录组，拿到转录组数据后，要么跟ChIP-seq跨组学分析，要么与预测的直接靶基因联合分析。这样找到的靶基因：1、表达上受BACH1调控；2、启动子上有BACH1的结合位点，为直接调控。转录因子与靶基因的分析策略。）

并进行了WB验证。

4. 下游直接基因临床意义

很重要的一个分析来了，这些BACH1直接靶基因是否有临床意义呢，在临床样本中做了分析，确实在TNBC中有差异。数据放在扩增数据中了。

（实际研究中是不是按照这个分析顺序来的呢？不知道。经典的研究思路中，是以临床数据为核心，拿到BACH1后，为转录因子，首先是在临床数据中找其可能的靶基因，然后跟细胞上的比对。找的方法有多种，需要根据样品数据进行选择调整。不清楚的，科研遇困，找季博。）

5. BACH1在TNBC中代谢功能检测

在TNBC细胞中，干扰BACH1后做了代谢相关的实验，OCR、ECAR等一系列实验。证明BACH1确实跟线粒体代谢相关。（用了代谢组检测）

在下图ef中，展示的是BACH1直接调控PDK这个激酶的转录，PDK激酶磷酸化PDH Ser293位点，从而抑制PDH丙酮酸脱氢酶的活性。

BACH1-PDK-PDH，这三者之间的关系，虽然只有两幅小图，但怎么找到的呢？可以是文章中这么轻描淡写而来，也可以是BACH1干

扰后，转录组数据和磷酸化蛋白组数据跨组学联合分析而来。（想起啥了，是不是想到季博给您指导十分以上文章，也是处理条件后做转录组和磷酸化蛋白组，然后联合分析。）

（提醒一下，人的PDK是个家族，多个成员，e图中没有标是谁，f图中标了PDK1。人的PDH也是个家族，多个成员，文中没有具体标明是哪个。）

6. 寻找药物

这是本研究的重点，因为BACH1可以提高线粒体代谢，线粒体代谢上ETC基因是有抑制剂的。本研究就把其中一个抑制剂-神药二甲双胍拿来做了一下，发现在丙酮酸存在条件下，BACH1干扰后，联合二甲双胍明显抑制肿瘤细胞增殖，如上图h。（细节决定成败，这里的实验需要考虑丙酮酸。）

联合药靶研究中，是否可以联用？其实需要用两个抑制剂来做联合指数。用RNA干扰是不严谨的。因此，本研究就找BACH1的抑制剂，找到hemin血红素，血红素并不是BACH1的直接抑制剂，而是促BACH1降解。

发现两药联用，确实可以抑制TNBC细胞的增殖。不过，没有计

算协同指数，是个小小遗憾。（文章中还做了血红素对BACH1的抑制特异性检测，很严谨。）

7. 动物实验，临床意义

a、细胞株实验

MD436细胞中干扰BACH1后联用二甲双胍，及不干扰，血红素及二甲双胍两药联用。联合后都抑制肿瘤增长。

b、PDX动物模型

发CNS，做药靶研究，没有PDX都不好意思说自己的靶点很重要。不过，这个实验得有BACH1高表达的PDX，烧钱的事，而且钱烧了，还不一定出结果。嗯，所以，季博的经验可以帮您少走弯路，节省经费。

c、展望

本研究基于BACH1找联合药靶及药物思路，在TNBC中依据线粒体代谢找到二甲双胍，这个思路是否可以用到其他肿瘤呢？本研究做了分析，展望了一下，找药靶的老师可以看看。

d、理论模型

最终给出了联用方案的机理模型。

这个模型中很多节点都是报道过的，关键在于从组学数据中分析挖掘，并通过实验来论证。

三

总结

一、临床样品组学筛选

提出临床问题，依据临床问题收集样品，采用组学筛选差异基因。

这个工作，前面已经发表文章。

二、基因功能

临床样品组学中差异基因，筛选出有功能的基因。这个可以用功能高通量筛选-HCS。这个工作前期也已经完成。

三、数据深挖

这个是今天要分享的重点。

BACH1虽然作为乳腺癌的功能基因，已经报道过了，但其跟预后相关，而且为转录因子，非常重要。那么就分析分析其下游，看看是否能够找到新的研究点。

1. 转录因子下游改变基因

因为是转录因子，这里的组学用转录组。转录因子干预后做组学筛选，拿下游改变的基因。ListA。

2. 转录因子结合基因

做ChIP-seq拿转录因子可结合启动子的基因。这里，如果没有好的ChIP抗体，或者降低研究的风险，可以进行信息学预测。拿转录因子结合基因。ListB。

3. 跨组学分析

ListA和ListB取交集，listC。交集基因，是转录因子调控的下游，同时转录因子可直接结合其启动子。