整合可解释学习方法揭示了多种癌症类型中表转录组调控的共性模式

《BMC Biology》：Integrative interpretable learning reveals shared patterns of epitranscriptomic regulation across multiple cancer types

【字体：大中小】 时间：2026年05月20日 来源：BMC Biology 4.5

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　　摘要背景癌症是一组复杂的疾病，由细胞增殖、分化和凋亡的失调引起，最终导致恶性肿瘤的发展和转移。最近的研究表明，N4-乙酰胞苷（ac4C）乙酰化的失调与多种癌症类型的转移潜能增强和肿瘤进展有关。然而，目前尚不清楚不同类型的癌症是否具有共同的表观转录组

摘要

背景

癌症是一组复杂的疾病，由细胞增殖、分化和凋亡的失调引起，最终导致恶性肿瘤的发展和转移。最近的研究表明，N4-乙酰胞苷（ac⁴C）乙酰化的失调与多种癌症类型的转移潜能增强和肿瘤进展有关。然而，目前尚不清楚不同类型的癌症是否具有共同的表观转录组调控模式，或者是否参与了相互关联的网络。

结果

在这项研究中，我们利用了涵盖多种癌症类型和正常状态的88个ac⁴C表观转录组数据集，通过整合多样化的序列信息和精心整理的基因组知识，并基于深度学习驱动的Transformer架构，开发了首个ac⁴C泛癌症模型。我们的可解释分析首次揭示了不同癌症中ac⁴C失调的共有表观转录组模式和关联，这些模式尤其与3′UTR的低GC含量区域和内部3′UTR剪接有关。此外，我们发现了一组可能通过表观转录组调控在癌症中发挥作用的候选基因，其中包括三个新的ac⁴C介导的基因（SMARCD1、SENP5、RNF207），这些基因的ac⁴C水平及表达模式始终存在失调，并且与不同癌症类型的不良临床预后相关。

结论

综上所述，我们的发现强调了全面表征ac⁴C表观转录组在泛癌症研究中的重要性，这可能对开发基于RNA修饰的生物标志物和治疗策略具有潜在意义。

背景

癌症是一组复杂的疾病，由细胞增殖、分化和凋亡的失调引起，最终导致恶性肿瘤的发展和转移。最近的研究表明，N4-乙酰胞苷（ac⁴C）乙酰化的失调与多种癌症类型的转移潜能增强和肿瘤进展有关。然而，目前尚不清楚不同类型的癌症是否具有共同的表观转录组调控模式，或者是否参与了相互关联的网络。

结果

在这项研究中，我们利用了涵盖多种癌症类型和正常状态的88个ac⁴C表观转录组数据集，通过整合多样化的序列信息和精心整理的基因组知识，并基于深度学习驱动的Transformer架构，开发了首个ac⁴C泛癌症模型。我们的可解释分析首次揭示了不同癌症中ac⁴C失调的共有表观转录组模式和关联，这些模式尤其与3′UTR的低GC含量区域和内部3′UTR剪接有关。此外，我们发现了一组可能通过表观转录组调控在癌症中发挥作用的候选基因，其中包括三个新的ac⁴C介导的基因（SMARCD1、SENP5、RNF207），这些基因的ac⁴C水平及表达模式始终存在失调，并且与不同癌症类型的不良临床预后相关。