用大數(shù)據(jù)打敗癌癥_數(shù)據(jù)分析師

　　「海量資料」會紅也不是沒有塬因的，F(xiàn)acebook每天跟你說「你可能認識的朋友…」、購物網(wǎng)站告訴你「買了這個東西的人也買了….」或顯示地方的媽媽們需要什么等等，背后都有海量資料在解算，來自以色列的研究團隊還用海量資料來對抗癌癥呢!

　　現(xiàn)代人罹癌的風(fēng)險高，卻苦無有效的療方?，F(xiàn)行的治療方法，不論是傳統(tǒng)化療、放射性治療或是靶標(biāo)藥物，都如七傷拳一般，傷敵一千、自損八百，即便消滅了癌癥，身體也難以回到塬本的健康狀態(tài)。如何只殺死癌細胞而不影響身體的正常細胞，仍然是個夢想。一個以色列團隊的最新研究，把這個夢想往現(xiàn)實拉近了一大步，研究成果發(fā)表在生物學(xué)界知名的期刊《Cell》上，有趣的是，主要的研究人員都跨足了資訊工程的領(lǐng)域，因為他們用來對抗癌細胞的工具是「海量資料」的分析技術(shù)。

　　此研究利用一種被稱為「合成致死」(Synthetic lethalit)的基因?qū)?，意指一對相對?yīng)的基因，若二者同時處于去活化狀態(tài)(inactive)，則細胞就無法存活。但只要其中一個基因是活化狀態(tài)(active)[注]，即便另一個去活化，細胞仍為正常存活。很像我們蘇花公路的雙向單線路段，若一線道封閉，管制一下還是可以通車，雙向皆封，路就不通了。

　　(奇怪的是科學(xué)家怎么會把一個專業(yè)名詞取做「合成致死」這種像二流科幻片的字眼呢?取做「二槍斃命」如何?至少可以從二流的科幻片變成不錯的動作喜劇片。)

　　由于癌癥與先天的基因缺陷或后天的基因突變有很大的關(guān)聯(lián)，往往可在癌癥細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)去活化的基因，相同的基因在正常細胞內(nèi)則處于活化狀態(tài)，此時若以藥物手段抑制該基因的「合成致死」配對，就可達到只殺死癌細胞而不影響正常細胞的療效。

　　人類的基因組多達20000~25000組，加上基因活化/去活化的變數(shù)，產(chǎn)生更多的排列組合可能，來自各個實驗及臨床的數(shù)據(jù)形成了「海量資料」，要如何從這「海量資料」中分析出合成致死的基因?qū)?，就是本研究的主要課題。

　　如果二個基因是「合成致死」對，同時處于去活化狀態(tài)，那么攜帶這對基因的細胞就已被「致死」了，相關(guān)的數(shù)據(jù)不會被納入這個海量資料庫內(nèi)，所以研究團隊采取反向的操作：首先，在細胞內(nèi)同時去活化的基因們，彼此間一定不是合成致死對，可以將之排除;再來，研究團隊比對暨有的shRNA資料庫(shRNA 會抑制基因活化)，可做進一步的篩選;最后，利用合成致死基因?qū)Φ牧硪粋€特性：當(dāng)他們處處活化狀態(tài)時，常常會同時進行產(chǎn)出蛋白質(zhì)的動作，稱做基因共表現(xiàn)(coexpression)，研究人員得以找出合成致死基因?qū)Φ暮蜻x人。

　　這些以數(shù)據(jù)分析找到的合成致死基因?qū)εc已知的合成致死基因比對，有高度的相符。

　　一位關(guān)鍵的研究人員在酒醉后接受訪問時表示：「塬本我想找到我跟老婆吵架的塬因，因此將會讓她生氣的行為當(dāng)作資料庫進行分析。這個研究后來失敗了，因為會讓老婆生氣的變因太多，而且還是時間的函數(shù)。不過當(dāng)時開發(fā)的軟體，意外地適用于分析合成致死基因?qū)Φ馁Y料庫?！?誤)

　　研究團隊同時指出，某些用于治療其他疾病的藥物，其實有抑制部份基因活化的作用，若該基因與癌細胞內(nèi)的去活化基因為合成致命組，那么這些藥就有用于治療癌癥的可能。

　　這個研究成果也開發(fā)出一片「舊藥新用」的藍海!(舊藥已通過臨床測試，所以發(fā)現(xiàn)舊藥物的新用途比之開發(fā)新的藥物，節(jié)省了許多成本。)

　　[注]：活化的基因代表會有「基因表現(xiàn)」(gene expression)。而基因表現(xiàn)的解釋為基因中的DNA序列生產(chǎn)出蛋白質(zhì)的過程。步驟大致從DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA開始，一直到對于蛋白質(zhì)進行后轉(zhuǎn)譯修飾為止。

　　基因的表現(xiàn)，首先需要將遺傳資訊從DNA上轉(zhuǎn)錄至信使RNA，然后再通過轉(zhuǎn)運RNA轉(zhuǎn)譯成蛋白質(zhì)。