近日，在國際合成生物學領(lǐng)域權(quán)威刊物美國化學學會合成生物學雜志（ACS Synthetic Biology，影響因子：5.316）上，清華大學教授李梢課題組《基于網(wǎng)絡CRISPR-Cas9組合識別人體細胞中的協(xié)同機制》一文被作為封面文章發(fā)表。
課題組研究發(fā)現(xiàn)，中醫(yī)經(jīng)典名方六味地黃丸及其類方中，能識別出若干可以抑制腸炎細胞惡性轉(zhuǎn)化的中藥成分。
課題組針對我國消化道惡性腫瘤發(fā)病率逐年升高的趨勢，試圖從生物分子網(wǎng)絡角度來認識炎癌轉(zhuǎn)化和腫瘤發(fā)生的內(nèi)在機理，有助于克服以往單靶標研究模式的局限，從系統(tǒng)的角度進行腫瘤的精準預防，促進腫瘤“治未病”研究的進展。
課題組提出了一個結(jié)合計算預測和實驗分析為一體的方法，這一方法可以發(fā)現(xiàn)消化系統(tǒng)炎癌轉(zhuǎn)化過程是如何發(fā)生和進展的。
隨后課題組利用CIPHER（一種自主研制的、基于網(wǎng)絡的全基因組致病基因預測方法）進行炎、癌相關(guān)基因預測，結(jié)合臨床上消化系統(tǒng)不同部位（胃、腸和肝）、不同階段（正常人、炎癥和癌癥患者）的公共基因表達譜數(shù)據(jù)，篩選出了哪些基因可能會影響消化系統(tǒng)的炎癌轉(zhuǎn)化進程，也即與消化系統(tǒng)炎癌轉(zhuǎn)化顯著相關(guān)的候選基因集，構(gòu)建出影響炎癌轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因子網(wǎng)絡。
接著，課題組使用轉(zhuǎn)化生長因子（TGFβ1）誘導腸上皮細胞惡性轉(zhuǎn)化，并用新的CRISPR-Cas9組合（一種基因治療法，這種方法能夠通過DNA剪切技術(shù)治療多種疾病）進行篩選，識別炎癌轉(zhuǎn)化關(guān)鍵子網(wǎng)中的差異遺傳相互作用網(wǎng)絡模塊。通過對炎癥誘導的差異遺傳相互作用網(wǎng)絡模塊分析，揭示了顯著差異的基因之間的功能協(xié)同特征。
最后，課題組以炎癌轉(zhuǎn)化關(guān)鍵子網(wǎng)中的協(xié)同功能模塊為干預靶標，從前期發(fā)現(xiàn)的具有抑制炎癌轉(zhuǎn)化潛在功效的中醫(yī)經(jīng)典名方六味地黃丸及其類方中，識別出若干能夠不同程度地干預網(wǎng)絡中的代謝-免疫等協(xié)同作用模塊、抑制腸炎細胞惡性轉(zhuǎn)化的中藥成分，為從機制上揭示中藥的多成分協(xié)同作用提供了新依據(jù)、新途徑。
課題組稱，該研究建立了一條計算與實驗相結(jié)合的網(wǎng)絡研究途徑，用于發(fā)現(xiàn)炎癌轉(zhuǎn)化過程中的調(diào)控機制。并預測了可用于炎癌轉(zhuǎn)化治療的中藥，為深入理解復雜疾病的發(fā)生過程提供了新的思路，同時也為網(wǎng)絡藥理學研究方法上的新進展作出了貢獻。
據(jù)悉，早在2014年，該課題組就采用網(wǎng)絡藥理學、系統(tǒng)生物學方法，在“寒熱”的生物學基礎(chǔ)和中藥方劑的研究上取得了新進展。該課題組創(chuàng)建了一套高精度的網(wǎng)絡藥理學智能算法，并在炎癌轉(zhuǎn)化、中藥網(wǎng)絡調(diào)節(jié)機制等方面取得了系列成果，為促進中藥“古方新用”探索了一條新路。
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