生信分析识别肾上腺皮质癌中与癌症干细胞特性相关的预后基因

来源 :广州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fanybul8899
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
【研究背景】肾上腺皮质癌(adrenocortical carcinoma,ACC)是一类罕见的而具有强侵袭性的泌尿系统恶性肿瘤,其全球年发病率不足两例每百万人。由于大部分ACC患者在初次诊断时已经是II-IV期肿瘤,所以总体预后并不理想。对于局部ACC而言,根治性切除术是目前唯一有效的治愈手段,但此类患者术后的估计复发率也可高达40-70%。目前ACC病因尚未明确,但有学者指出肾上腺皮质自我更新相关信号通路的失调在ACC发生中具有重要的地位。近年来,癌症干细胞(cancer stem cell,CSC)已被证明参与多种肿瘤的治疗抵抗、转移还有复发,而且已经有数个研究利用CSC特性和生物信息学分析工具识别到与某些肿瘤CSC特性密切相关的基因。然而,CSC在ACC中所扮演的角色及其预后价值迄今为止尚未被探讨,而且一些已有的数据仍未被有效地利用。因此,结合CSC特性以及生物信息学分析方法将有助于研究CSC在ACC中的预后价值以及挖掘出与CSC特性相关的预后基因,从而有望帮助更好地认识ACC的发生发展机制以及为ACC患者的早期诊断、预后分层、复发预测以及治疗策略提供新的思路。【目的】本研究旨在运用生物信息学的分析方法识别出与ACC肿瘤干细胞特性密切相关的基因、对这些基因进行功能注释以及通路富集分析、并利用这些基因构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络、最后评估并验证这些基因在ACC患者中的预后价值,以期探讨ACC可能的发生机制,并且为ACC的诊疗提供新颖的分子标志物和潜在治疗靶点。【材料与方法】从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中获取ACC患者的mRNA-seq测序数据、基于mRNA表达的干细胞指数(mRNA expression-based stemness index,mRNAsi)以及各种临床病理信息。加权基因共表达分析(weighted gene coexpression network analysis,WGCNA)和PPI网络分析用于识别与mRNAsi相关的模块和关键基因。利用DAVID(The Database for Annotation,Visualization,and Integrated Discovery)在线工具对这些基因进行功能注释分析和通路富集分析。采用单变量Cox回归分析和LASSO(least absolute shrinkage and selection operator)回归分析筛选预后基因,并在TCGA和GSE10927两个ACC队列中验证其预后价值。收集肾上腺肿物临床样本进行免疫组化(Immunohistochemical,IHC)染色实验验证预后基因的表达差异情况。最后,利用TCGA和人类蛋白质图谱数据库(Human Protein Atlas,HPA)的数据对预后基因进行泛癌表达分析和生存分析。【结果】在TCGA-ACC队列中,较高的mRNAsi数值与ACC患者较晚期的p N和p M分期及较差的总体生存率(overall survival,OS)显著相关。WGCNA分析揭示了一个与mRNAsi显著相关基因模块,该模块内的基因主要与细胞外基质组成、经典Wnt信号通路的负性调控和细胞迁移的负性调控等过程以及癌症信号通路(hsa05200)有关。随后,利用此模块的成员建立了一个包含有15个关键基因(CXCR6,SELL,P2RY13,GNG8,OMD,ABI3BP,OGN,FBLN1,LOXL1,ELN,CTSK,HGF,SH3GL3,F13A1和GTPBP2)的PPI网络。在15个关键基因中,LASSO回归分析结果指出GTPBP2是唯一的具有预后意义的关键基因。单变量和多变量Cox回归分析的结果表明,在TCGA和GSE10927两个ACC队列中,GTPBP2水平为患者OS的独立危险因素。在蛋白表达水平方面,我们发现肾上腺皮质腺瘤的GTPBP2蛋白免疫组化染色较正常肾上腺皮质组织相应的染色更深。最后,泛癌生存分析结果指出,GTPBP2水平对不同肿瘤有着较为复杂的预后意义:在肾透明细胞癌、肾乳头状细胞癌、肝细胞癌和肉瘤中GTPBP2低表达组患者比高表达组患者有着显著更好的预后:而对于膀胱尿路上皮癌和胸腺瘤,GTPBP2低表达组患者比高表达组患者有着显著更差的预后。【结论】综上,本研究对TCGA-ACC样本的mRNAsi数据进行WGCNA和PPI网络分析总共挖掘出15个关键基因,值得进一步研究它们在ACC的发生发展中可能存在的独特作用。特别是GTPBP2,本研究验证了其在两个独立ACC队列中都为患者总体生存的独立危险因素,故GTPBP2有望成为ACC诊断和风险分层的新颖分子标志物以及潜在治疗靶点。
其他文献
一、桦木酸对前列腺癌骨转移的影响目的评估桦木酸(BetA)对前列腺癌(PCa)PC-3细胞有氧糖酵解相关的增殖、迁移、侵袭和上皮-间充质转化(EMT)的影响及机制。探究桦木酸对前列腺癌的治疗作用及意义。方法培养人前列腺癌细胞(PC-3细胞),使用桦木酸处理PC-3细胞,通过对比实验组与对照组之间的细胞存活率测定、细胞增殖情况、糖酵解代谢情况、细胞迁移及侵袭试验、细胞球体形成及集落形成试验来了解桦木
目的:气道狭窄是一种常见的呼吸系统疾病,可造成患者呼吸障碍,严重时出现窒息甚至导致患者死亡。植入气道支架是临床常用的一种微创介入疗法,可以迅速解除患者的呼吸困难症状,因其对患者的心肺功能要求低,现已成为临床治疗的重要手段之一。然而,植入支架治疗过程中存在支架移位、组织感染和肉芽组织增生导致反复再狭窄等亟待解决的难题。本文采用3D打印技术设计和制备具有多层结构的个性化载药气道支架,解决支架与患者气道
学位
【背景】失语症患者常见病因是脑卒中,脑卒中后失语症患者常出现语言理解及表达障碍,严重影响患者日常生活交流。非侵入性脑刺激技术治疗失语症是目前失语症康复治疗研究的热点。其中经颅直流电刺激是失语症非侵入性脑刺激技术治疗方法之一,有研究显示其对失语症语言功能的康复产生影响,但各研究中因治疗部位、治疗强度、治疗时间等参数不同,治疗效果存在差异。且脑卒中后失语症患者常合并非语言认知功能障碍,探讨经颅直流电刺
目的食物过敏发病率逐年升高,卵清白蛋白(OVA)是鸡蛋中主要过敏原。免疫佐剂霍乱毒素B(CTB)和变应原结合能增强诱导变应原耐受,本研究将CTB与OVA融合表达于枯草芽孢表面,建立OVA食物过敏小鼠模型,研究口服重组B.s-Cot C-CTB-OVA枯草芽孢预防OVA食物过敏的作用及机制。为变应原疫苗研制提供新的思路,为食物过敏的免疫治疗提供新的途径。方法重组枯草芽孢的构建:合成与PCR扩增OVA
研究背景腹泻病是多种病原体、多种致病危险因素共同引起的以排便次数增加和大便性状变化为特点的一组疾病。是发展中或贫穷国家地区儿童营养不良的重要原因及死亡的主要原因之一。中国疾控2014-2015统计数据显示,感染性腹泻发病率在62.4/10万至74.8/10万,发病人群中超过一半是5岁以下儿童,在腹泻各年龄分组中≤1岁以下儿童的年发病率和发病人数最高。其中5岁以下儿童腹泻主要病因是各种病原体的感染,
学位
学位
研究背景和目的脑神经胶质瘤简称为脑胶质瘤,是中枢神经系统中最常见的肿瘤类型,脑胶质瘤在众多类型脑肿瘤中发病率最高,约占颅内肿瘤的70%以上。脑胶质母细胞瘤患者从发现病变到死亡,虽然经过手术、放疗、化疗等治疗手段,但其中位生存期只有8-12个月。脑胶质瘤患者现行治疗手段的效果相对局限,甚至可以说已经达到了瓶颈状态,患者整体生存时间短、肿瘤复发快、放化疗副作用大等问题十分突出。而且,患者在行手术治疗以
目的:通过基于非侵入性动态对比增强计算机断层扫描(DCE-CT)的类多学科团队(MDT)诊疗模式的影像组学融合模型术前预测肝细胞癌的微血管侵犯(MVI)的价值。材料和方法:回顾性收集我院111例经病理证实的肝细胞癌患者资料,其中包括5 7例MVI阳性患者和54例MVI阴性的患者。在CT动态增强扫描的四个期相[动脉早期(EAP)、动脉晚期(LAP)、门静脉期(PVP)和平衡期(EP)]上手动逐层勾画