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日本神戶大學(xué)開發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型可以預(yù)測(cè)癌癥藥物到來(lái)的副作用

【本文為疾病百科知識(shí),僅供閱讀】  2019-12-26  作者:厚樸方舟  

神戶大學(xué)醫(yī)院的一個(gè)研究小組進(jìn)一步闡明了由于藥物代謝酶中的基因突變而可能產(chǎn)生的癌癥藥物副作用的可能性。由高岡豐隆博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組還利用分子模擬分析的結(jié)果來(lái)預(yù)測(cè)副作用的可能性,從而開發(fā)了數(shù)學(xué)模型。

希望這項(xiàng)研究將為癌癥藥物副作用和治療結(jié)果的有效預(yù)測(cè)鋪平道路。這些研究結(jié)果于2019年11月15日發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)雜志》《PLOS ONE》上。

日本神戶大學(xué)開發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型可以預(yù)測(cè)癌癥藥物到來(lái)的副作用

研究背景

關(guān)于癌癥治療有效性和副作用的預(yù)測(cè)可以與藥物代謝和給藥時(shí)的藥物有效性有關(guān)。但是,藥物的代謝程度,有效性和副作用的可能性取決于個(gè)體差異。例如,在用抗癌藥物伊立替康治療結(jié)腸癌患者之前,必須對(duì)其UGT1A1進(jìn)行基因分析。UGT1A1是一種酶,主要存在于肝臟中,負(fù)責(zé)處理許多化學(xué)物質(zhì),包括伊立替康。已知具有UGT1A1基因突變的患者難以代謝該癌癥藥物,產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用。

近年來(lái),遺傳分析技能不斷發(fā)展,UGT1A1中的新突變正在被發(fā)現(xiàn)。迄今為止,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約70種不同的突變。這些新發(fā)現(xiàn)的突變中的每一種代謝藥物的能力都是未知的,因此很難準(zhǔn)確確定對(duì)抗癌藥產(chǎn)生不良反應(yīng)的可能性。

研究方法論

高岡教授等研究人員利用分子計(jì)算機(jī)仿真分析和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)(使用細(xì)胞)的結(jié)果,開發(fā)了用于UGT1A1藥物代謝的以下數(shù)學(xué)模型。

他們成功地使用此數(shù)學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)UGT1A1突變體以準(zhǔn)確地代謝抗癌藥的能力。使用數(shù)學(xué)方程式的預(yù)測(cè)(灰色條)與實(shí)際結(jié)果非常相似(黑色條)。

日本神戶大學(xué)開發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型可以預(yù)測(cè)癌癥藥物到來(lái)的副作用

基于這些結(jié)果,該方法能夠預(yù)測(cè)UGT1A1突變的藥物代謝能力。希望該方法學(xué)可以在治療之前預(yù)測(cè)癌癥藥物副作用的可能性,甚至對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的UGT1A1突變也是如此。

進(jìn)一步的研究

預(yù)期使用類似方法的進(jìn)一步研究可用于預(yù)測(cè)癌癥藥物的有效性。高岡教授等研究人員已經(jīng)使用RIKEN的K計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本分析,并且他們目前正在努力預(yù)測(cè)肺癌治療藥物的有效性。

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