新的计算框架揭示了关节炎药物对基因表达的影响

一个新的计算框架揭示了四种类风湿性关节炎药物之间的关键差异及其对小鼠生物途径的影响。希腊Biomedcode Hellas SA的Niki Karagianni及其同事在PLOS计算生物学中介绍了他们的新方法和研究结果。

患有类风湿性关节炎的人经常接受靶向和抑制肿瘤坏死因子(TNF)的药物，肿瘤坏死因子是一种参与该疾病的疼痛和破坏性炎症特征的蛋白质。虽然几种抗TNF药物被广泛使用并具有相当的临床成功，但其对生物过程的不同分子效应的细节尚不清楚。

为了填补这一空白，Karagianni及其同事采用了一种慢性炎症性多关节炎小鼠模型，该小鼠表达人类TNF，并发展出与人类疾病形成密切相关的症状和特征。患病小鼠接受四种抗TNF药物之一(Remicade，Cimzia，Humira或Enbrel)治疗，或者为了比较，没有药物。然后研究人员将它们与健康小鼠进行比较

治疗后，研究人员收集了所有小鼠的关节组织并分析了它们的转录组 - 组织中完整的信使RNA分子集，表明哪些基因被打开或关闭。然后，他们对转录组数据应用了一系列计算步骤，以比较四种不同药物的效果。

该分析揭示了四种药物影响患病小鼠基因表达的方式之前未知的差异。对于直接参与关节炎的基因，发现了一些这些差异，但是在非关节炎相关基因中发现了许多差异，例如涉及心血管疾病的基因和可能与关节炎一起发生的其他病症。

也许从我们的研究中得出的最重要的结果是患病动物中大量的下调基因，这些基因与最近被忽视的功能和途径有关。这些可以为关节炎病理机制提供额外的见解。“

为本研究开发的新计算框架可以重新用于其他疾病中其他药物的详细比较。为了帮助实现这一目标，研究人员正在努力将系统组织成一个自动化的独立软件包。