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        泛素/ISG15結(jié)合酶E2L6在胰腺癌中的作用及其臨床價(jià)值分析

        2022-04-07 02:30:36劉濤周磊肖晶晶江建新
        中國普通外科雜志 2022年3期
        關(guān)鍵詞:泛素胰腺癌癌癥

        劉濤,周磊,肖晶晶,江建新

        (1.貴州醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院,貴州貴陽550000;2.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院肝膽外科,貴州貴陽550000;3.武漢大學(xué)人民醫(yī)院肝膽外科,湖北武漢430060)

        胰腺癌是全球癌癥相關(guān)性死亡的主要原因之一,排在美國患者癌癥相關(guān)性死亡的第3位[1],中國男性患者癌癥相關(guān)性死亡的第6位及女性患者的第7位[2],且總體病死率仍呈上升趨勢,5年總體生存率亦只有10%[3]。其病情隱匿,早期不容易發(fā)現(xiàn),約80%以上的患者診斷時(shí)可能已達(dá)癌癥進(jìn)展期或并發(fā)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[4]。胰腺癌具有高度遷移性和侵襲性的特征[5],腫瘤異質(zhì)性明顯,目前群體研究證據(jù)提供的治療方案對改善其預(yù)后的效果有限[6],是造成胰腺癌容易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及預(yù)后很差的主要因素[4,7]。研究[8-9]表明,癌基因的突變及分子調(diào)控關(guān)系等的改變會(huì)影響胰腺癌的惡性生物學(xué)特征,而抑制突變癌基因靶點(diǎn)的分子靶向治療策略可能使患者獲益。例如,近期的一項(xiàng)前瞻性III期臨床試驗(yàn)[10]顯示,聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶(poly-ADP-ribose polymerase,PARP)抑制劑奧拉帕利可以使乳腺癌易感基因(BRCA)突變的轉(zhuǎn)移性胰腺癌患者的無進(jìn)展生存期得到改善(7.4個(gè)月vs.3.8個(gè)月)。這一令人鼓舞的結(jié)果同時(shí)也凸顯了闡明胰腺癌的分子調(diào)控機(jī)制和尋找新的更有效的疾病治療靶點(diǎn)的重要性。

        泛素/ISG15結(jié)合酶E2L6(ubiquitin/ISG15-conjugating enzyme E2 L6,UBE2L6)是編碼E2泛素結(jié)合酶家族的成員,也是翻譯后蛋白修飾的關(guān)鍵酶,有證據(jù)顯示其可以促進(jìn)干擾素刺激基因15(ISG15)與底物蛋白的共價(jià)連接,在白血病細(xì)胞分化過程中發(fā)揮重要作用[11]。研究[12]顯示,UBE2L6可能通過泛素化途徑介導(dǎo)了三氧化二砷/全反式視黃酸對C-myc的抑制作用,進(jìn)而抑制了FLT3-ITD突變引起的急性髓系白血病的進(jìn)展。另有研究[13]表明,UBE2L6可通過調(diào)控ATP結(jié)合盒亞家族B成員6(ABCB6)參與腫瘤細(xì)胞的順鉑耐藥。然而,其在包括胰腺癌在內(nèi)的大多數(shù)癌癥中的表達(dá)及生物學(xué)功能依然不清楚。筆者擬通過研究癌癥基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas Program,TCGA)和基因型-組織表達(dá)研究項(xiàng)目(The Genotype-Tissue Expression,GTEx)的相關(guān)數(shù)據(jù)及臨床資料,分析UBE2L6在泛癌及胰腺癌中的表達(dá)情況,探究其與胰腺癌的臨床病理相關(guān)性及診斷預(yù)后價(jià)值,研究其對胰腺癌細(xì)胞增殖、遷移侵襲能力的影響,并討論其可能的分子機(jī)制。

        1 材料與方法

        1.1 生物信息學(xué)工具分析UBE2L6在泛癌及胰腺癌中的表達(dá)

        從UCSC Xena(https://xenabrowser.net/datapages)下載泛癌數(shù)據(jù),將經(jīng)過Toil流程統(tǒng)一處理的TCGA和GTEx的TPM格式的RNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行Log2轉(zhuǎn)換,用R(4.0.2)軟件的“l(fā)imma”包分析UBE2L6在泛癌中的差異表達(dá),“ggplot2”包可視化其差異表達(dá)。進(jìn)一步在GEO數(shù)據(jù)集(Gene Expression Omnibus DataSets,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)下載GPL570文件,及GSE15471(包含39例胰腺癌組織及相應(yīng)的癌旁組織)和GSE16515(包含36例胰腺癌組織和16例癌旁組織)數(shù)據(jù)集,利用perl軟件將探針名轉(zhuǎn)換為基因名后,選取UBE2L6的表達(dá)數(shù)據(jù)用GraphPad Prism 8繪制散點(diǎn)圖。

        1.2 細(xì)胞培養(yǎng)及siRNA轉(zhuǎn)染

        所有胰腺癌細(xì)胞株BxPC-3、PANC-1、AsPC-1、SW1990、MIA PaCa-2及正常胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞HPDE均購自美國ATCC細(xì)胞庫。PANC-1、MIA PaCa-2、SW1990和HPDE、BxPC-3、AsPC-1細(xì)胞分別用含10%胎牛血清(Gbico,美國)的DMEM(Gbico,美國)和RPMI 1640(Gbico,美國)培養(yǎng)基置于37℃的5%CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)。采用Lipofectamine 2000(Invitrogen,美國)將UBE2L6的siRNA(Ribobio,中國)及陰性對照(negative control,NC)轉(zhuǎn)染入PANC-1和AsPC-1細(xì)胞內(nèi),48 h后進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測或細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)。

        1.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)

        用RNA-easy Isolation Reagent試劑盒(Vazyme,中國)提取總RNA,并用分光光度計(jì)測定產(chǎn)物純度及濃度。然后用HiScript III 1st Strand cDNA Synthesis Kit(+gDNA wiper)逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(Vazyme,中國)和ChamQTMUniversal SYBR?qPCR Master Mix試劑盒(Vazyme,中國)進(jìn)行qPCR檢測,具體操作詳見說明書。本研究設(shè)計(jì)引物序列如下:UBE2L6 F:5'-TGG ACG AGA ACG GAC AGA TTT-3',R:5'-GGC TCC CTG ATA TTC GGT CTA TT-3';內(nèi)參基因GAPDH F:5'-AGG TCG GTG TGA ACGGATTTG-3',R:5'-GGGGTCGTTGATGGCAAC A-3'。所有引物由上海生工生物股份有限公司合成。

        1.4 CCK-8細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)

        用CCK-8試劑盒(Bosterbio,中國)檢測胰腺癌細(xì)胞的增殖能力。PANC-1和AsPC-1細(xì)胞轉(zhuǎn)染入siRNA 48 h后以2×103/孔接種于96孔板中,在37℃的5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6、24、48、72、96 h后棄除原培養(yǎng)基,每孔加入CCK-8稀釋液(CCK-8:培養(yǎng)基=1∶10)110μL,置于培養(yǎng)箱孵育2 h后測定450 nm波長下的吸光度。

        1.5 克隆形成實(shí)驗(yàn)

        將siRNA轉(zhuǎn)染入PANC-1及AsPC-1細(xì)胞48 h后,消化重懸細(xì)胞并按800/孔接種于6孔板中,加入含10%胎牛血清的培養(yǎng)基2 mL,置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12~14 d,磷酸鹽緩沖液漂洗后以4%多聚甲醛室溫下固定30 min,然后以0.1%結(jié)晶紫染色30 min后在顯微鏡下拍照。

        1.6 Transwell遷移及侵襲實(shí)驗(yàn)

        PANC-1及AsPC-1細(xì)胞轉(zhuǎn)染入siRNA 48 h后,細(xì)胞消化重懸并以無血清培養(yǎng)基200μL稀釋后按5×104/孔接種于Transwell上室中(侵襲實(shí)驗(yàn)預(yù)先在上室加入Matrigel膠60μL,Matrigel:無血清培養(yǎng)基=1∶8),下室加入600μL含20%胎牛血清的培養(yǎng)基,置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)16~24 h,磷酸鹽緩沖液漂洗后以4%多聚甲醛室溫下固定30 min,然后以0.1%結(jié)晶紫染色30 min后在顯微鏡下拍照。

        1.7 分子相關(guān)性分析、蛋白相互作用及基因富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)

        分子相關(guān)性分析:將TCGA數(shù)據(jù)庫中UBE2L6的表達(dá)按中位數(shù)分為高表達(dá)組和低表達(dá)組,Spearman相關(guān)性分析尋找高風(fēng)險(xiǎn)組中相關(guān)性最大的基因,并用R(4.0.2)軟件的“ggplot2”包進(jìn)行可視化。蛋白互作分析:利用string數(shù)據(jù)庫(https://www.string-db.org/)構(gòu)建UBE2L6的蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)圖。GSEA富集分析:根據(jù)TCGA數(shù)據(jù)庫中UBE2L6的mRNA表達(dá)中位數(shù),將其分為高表達(dá)組和低表達(dá)組,使用GSEA 3.0軟件中的KEGG基因集GeneSetsDebates:C2.CP.KEGG.V6.2.Symbols.gmt(Curated)進(jìn)行GSEA富集分析,設(shè)定循環(huán)次數(shù)為1 000次。以錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(false discovery rate,F(xiàn)DR)<0.25,P<0.05為顯著富集的基因集合,進(jìn)一步篩選與UBE2L6密切相關(guān)的基因集用“ggplot2”進(jìn)行多基因富集分析及可視化。

        1.8 UBE2L6表達(dá)水平與胰腺癌患者的臨床病理相關(guān)性分析

        從TCGA數(shù)據(jù)庫(https://portal.gdc.cancer.gov)下載胰腺癌的轉(zhuǎn)錄組、基因表達(dá)量、HTSeq-FPKM及臨床數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)集截止到2021年4月20日。胰腺癌臨床數(shù)據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn):⑴病理確診為胰腺腺癌(pancreatic adenocarcinoma,PAAD);⑵臨床相關(guān)資料完整。除去部分信息缺失的個(gè)體,將168例胰腺癌納入本研究。根據(jù)UBE2L6的表達(dá)平均值分為高表達(dá)組和低表達(dá)組,用SPSS 26.0軟件分析其與臨床病理的相關(guān)性。用R(4.0.2)軟件的“Survival”包對患者的年齡、性別、分級(jí)、腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、UBE2L6表達(dá)水平等指標(biāo)進(jìn)行單因素和多因素Cox回歸分析,探討其對胰腺癌預(yù)后的影響。同時(shí),提取TCGA(胰腺癌)和GTEx(正常組織)的RNA-seq數(shù)據(jù)(需要Log2轉(zhuǎn)換),用R(4.0.2)軟件的“pROC”包繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC),分析UBE2L6對胰腺癌的潛在診斷價(jià)值。利用基因表達(dá)譜交互式分析數(shù)據(jù)庫(Gene Expression Profiling Interactive Analysis,GEPIA)(http://gepia.cancer-pku.cn)的Kaplan-Meier生存分析評(píng)估UBE2L6對胰腺癌的預(yù)后價(jià)值。

        1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

        采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,用GraphPad Prism 8繪制統(tǒng)計(jì)圖。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位間距)[M(IQR)]表示,組間比較采用Mann-WhitneyU秩和檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料的比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確概率法;采用重復(fù)測量方差分析比較組內(nèi)及組間不同時(shí)間細(xì)胞增殖能力的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 UBE2L6在泛癌中的表達(dá)

        分析來自TCGA及GTEx數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)UBE2L6在胰腺癌、膀胱尿路上皮癌、乳腺浸潤癌、宮頸鱗癌和腺癌、膽管癌、結(jié)腸癌、彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤、食管癌、多形成性膠質(zhì)細(xì)胞瘤、頭頸鱗狀細(xì)胞癌、腎嫌色細(xì)胞癌、腎透明細(xì)胞癌、腎乳頭狀細(xì)胞癌、急性髓細(xì)胞樣白血病、腦低級(jí)別膠質(zhì)瘤、肝細(xì)胞肝癌、卵巢漿液性囊腺癌、前列腺癌、直腸腺癌、皮膚黑色素瘤、胃癌、睪丸癌、甲狀腺癌、胸腺癌等24種癌癥中表達(dá)增高(圖1)。

        圖1 UBE2L6在泛癌中的表達(dá)Figure1 Expressionsof UBE2L6 in pan-cancer

        2.2 UBE2L6在胰腺癌組織及細(xì)胞系中的表達(dá)

        為了探討UBE2L6在胰腺癌組織中的表達(dá)情況,分析其在GEO數(shù)據(jù)集中的表達(dá),發(fā)現(xiàn)UBE2L6在胰腺癌組織中的表達(dá)水平相較于癌旁組織顯著增高(GSE15471:t=6.549,P<0.001,GSE16515:t=4.502,P<0.001)(圖2A-B)。同時(shí),qRT-PCR檢測顯示,相比于正常胰腺上皮細(xì)胞HPDE,UBE2L6在胰腺癌細(xì)胞系BxPC-3(t=33.82,P<0.000 1)、PANC-1(t=7.36,P=0.001 8)、AsPC-1(t=9.61,P=0.000 7)、SW1990(t=10.26,P=0.000 5)及MIA PaCa-2(t=12.65,P=0.000 2)中表達(dá)均升高(圖2C)。

        圖2 UBE2L6在胰腺癌組織及細(xì)胞系中的表達(dá)A:UBE2L6在GSE15471中的表達(dá)水平;B:UBE2L6在GSE16515中的表達(dá)水平;C:胰腺癌細(xì)胞中UBE2L6的相對mRNA表達(dá)Figure 2 Expressions of UBE2L6 in pancreatic cancer tissues and cell lines A:Expression of UBE2L6 in GSE15471;B:Expression of UBE2L6 in GSE16515;C:RelativemRNA expression of UBE2L6 in pancreatic cancer cell lines

        2.3 UBE2L6促進(jìn)胰腺癌的增殖、遷移及侵襲

        為探討UBE2L6對胰腺癌增殖、遷移及侵襲等生物學(xué)功能的影響,設(shè)計(jì)了針對UBE2L6靶序列的siRNA(GCT GGT GAA TAG ACC GAA T)。qRT-PCR檢測提示,在PANC-1及AsPC-1細(xì)胞中轉(zhuǎn)染UBE2L6的siRNA能明顯下調(diào)其表達(dá)水平(t=39.18,P<0.000 1;t=47.87,P<0.000 1)(圖3A)。隨后,將siRNA轉(zhuǎn)染入PANC-1及AsPC-1細(xì)胞行CCK-8、克隆平板及Transwell實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,同NC組比較,si-UBE2L6組的細(xì)胞增殖能力(均P<0.05)及克隆形成能力均明顯下降(t=9.169,P=0.000 786;t=7.547,P=0.001 652)(圖3B-C),細(xì)胞遷移能力(t=6.510,P=0.002 874;t=7.562,P=0.001 639)及侵襲能力(t=9.999,P=0.000 562;t=9.651,P=0.000 645)亦明顯下降(圖3D-E)。

        圖3 UBE2L6對胰腺癌細(xì)胞PANC-1和AsPC-1的增殖、遷移及侵襲的影響A:在UBE2L6敲低的PANC-1和AsPC-1細(xì)胞中UBE2L6的相對mRNA表達(dá)水平;B:CCK-8檢測PANC-1和AsPC-1細(xì)胞的增殖;C:克隆平板實(shí)驗(yàn)檢測PANC-1和AsPC-1細(xì)胞的克隆形成;D:Transwell遷移實(shí)驗(yàn)檢測PANC-1和AsPC-1細(xì)胞的遷移;E:Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)檢測PANC-1和AsPC-1細(xì)胞的侵襲Figure 3 Influences of UBE2L6 on proliferation,migration,and invasion of pancreatic cancer PANC-1 and AsPC-1 cells A:Relative mRNA expression of UBE2L6 in UBE2L6-knockdown PANC-1 and AsPC-1 cells;B:The proliferation of PANC-1 and AsPC-1 cells detected by CCK-8 assay;C:The colony-forming capacity of PANC-1 and AsPC-1 cells detected by colony formation assay;D:The migration of PANC-1 and AsPC-1 cells detected by Transwell migration assay;E:Theinvasion of PANC-1 and AsPC-1 cellsdetected by Transwell invasion assay

        2.4 UBE2L6的分子相關(guān)性、蛋白相互作用及GSEA富集分析

        為進(jìn)一步探討UBE2L6的分子機(jī)制,Spearman相關(guān)性分析提示,B細(xì)胞淋巴瘤2相關(guān)蛋白A1(BCL2A1)與UBE2L6的相關(guān)性最大(r=0.442)(圖4A)。蛋白相互作用分析顯示,排名前10位的關(guān)鍵蛋白分別為HERC6、RPS27A、HERC5、UBA52、ISG15、UBA7、DDX58、UBC、UBB、ARIH1(圖4B)。同時(shí),GSEA富集分析提示,UBE2L6與腫瘤及免疫微環(huán)境等通路密切相關(guān),ggplot2可視化展現(xiàn)10個(gè)[antigen processing and presentation,標(biāo)準(zhǔn)化富集分?jǐn)?shù)(normalized enrichment score,NES)=2.201;apoptosis,NES=2.153;B cell receptor signaling pathway,NES=2.049;Chemokine signaling pathway,NES=2.216;cytokinecytokine receptor interaction,NES=2.223;MAPK signaling pathway,NES=2.108;natural killer cell mediated cytotoxicity,NES=2.207;pancreatic cancer,NES=2.056;pathways in cancer,NES=2.059;T cell receptor signaling pathway,NES=2.072]與癌癥及腫瘤免疫微環(huán)境相關(guān)且NES≥2.0、FDR<0.001的數(shù)據(jù)集(圖4C)。

        圖4 UBE2L6的分子相關(guān)性、蛋白相互作用及多基因GSEA富集分析A:UBE2L6分子相關(guān)性熱圖;B:UBE2L6的蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)圖;C:UBE2L6的多基因GSEA富集分析Figure4 Molecular correlation heatmap,protein interaction,and multi-genesetsenrichmentanalysisof UBE2L6 A:Molecular correlation heatmap of UBE2L6;B:Protein interaction network of UBE2L6;C:Multi-gene sets enrichment analysis of UBE2L6

        2.5 UBE2L6表達(dá)水平與胰腺癌患者的臨床病理相關(guān)性及預(yù)后分析

        臨床病理相關(guān)性分析結(jié)果顯示,UBE2L6的高表達(dá)與胰腺癌組織病理學(xué)分級(jí)相關(guān)(χ2=6.966,P=0.031)(表1)。單因素Cox回歸分析表明,患者年齡、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及UBE2L6的表達(dá)水平與胰腺癌患者的預(yù)后相關(guān)(P<0.05);但是,多因素Cox回歸分析提示年齡及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是胰腺癌患者的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),UBE2L6不是其獨(dú)立預(yù)后因素(P>0.05)(表2)。進(jìn)一步利用TCGA數(shù)據(jù)庫的胰腺癌數(shù)據(jù)進(jìn)行GSEA富集分析,顯示UBE2L6與胰腺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)(NES=2.056,F(xiàn)DR=0.000)(圖5A)。同時(shí),ROC曲線分析提示UBE2L6對胰腺癌具有較高的臨床診斷價(jià)值(AUC=0.970,95%CI=0.950~0.989)(圖5B),來自GEPIA數(shù)據(jù)庫的生存曲線分析亦提示UBE2L6的表達(dá)水平與胰腺癌患者的預(yù)后相關(guān)(P<0.05)(圖5C)。

        圖5 UBE2L6與胰腺癌的關(guān)系A(chǔ):UBE2L6富集于胰腺癌通路;B:UBE2L6的ROC曲線;C:UBE2L6的生存曲線Figure 5 Relationship between UBE2L6 and pancreatic cancer A:Enrichment of UBE2L6 in pancreatic cancer signaling pathway;B:ROCcurve of UBE2L6;C:Kaplan-Meier survival curve of UBE2L6

        表1 UBE2L6表達(dá)水平與胰腺癌臨床病理特征的關(guān)系[n(%)]Table 1 Relationship between theexpression of UBE2L6 and theclinicopathologic characteristics of pancreatic cancer[n(%)]

        表2 單因素及多因素Cox回歸分析Table 2 Univariateand multivariate Cox regression analysis

        3 討論

        根據(jù)國際癌癥研究中心的數(shù)據(jù)[14],2020年全球發(fā)生了1 930萬新癌癥病例和近1 000萬的癌癥死亡病例。預(yù)計(jì)2040年全球癌癥負(fù)擔(dān)將達(dá)到2 840萬例,比2020年增加47%。癌癥的異質(zhì)性是其診療困難的難點(diǎn)所在,泛癌的研究可以探討不同腫瘤間的差異及相似性,對腫瘤的分子機(jī)制、預(yù)后評(píng)價(jià)及個(gè)體化臨床診療有指導(dǎo)意義[15-16]。為探索UBE2L6在泛癌中的表達(dá)情況,本研究分析了TCGA及GTEx數(shù)據(jù)庫中33種腫瘤組織及正常組織的RNAseq數(shù)據(jù),首次發(fā)現(xiàn)UBE2L6在胰腺癌等24種癌癥中表達(dá)增高,提示其可能是一個(gè)重要的癌癥基因,為后續(xù)揭示其在腫瘤中的作用提供了研究基礎(chǔ)。

        UBE2L6作為一種翻譯后修飾的關(guān)鍵酶參與了蛋白質(zhì)的泛素化修飾[17],在腫瘤細(xì)胞凋亡等病理生理過程中發(fā)揮作用[18]。Murakami等[13]的研究提示,UBE2L6在順鉑耐藥的腫瘤細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào),本研究結(jié)果也顯示,UBE2L6在結(jié)直腸癌、乳腺癌、腎細(xì)胞癌、腦膠質(zhì)瘤等組織或細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào),表明UBE2L6可能在這些腫瘤中扮演著促癌基因的角色。然而,Liang等[12]的研究卻發(fā)現(xiàn)UBE2L6在FLT3-ITD突變的急性髓系白血病中可能起抑癌作用,這提示UBE2L6具有組織特異度表達(dá)的特征,在不同類型的腫瘤中可能發(fā)揮不同的生物學(xué)功能。GEO數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)了大量高通量測序數(shù)據(jù),可信度高,挖掘及分析整理這些數(shù)據(jù)可以為各種疾病的研究提供重要線索[19-20]。并且,多維度數(shù)據(jù)挖掘及分析驗(yàn)證也有利于排除樣本選擇偏倚,增加數(shù)據(jù)可信度[21],而恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證又可以更確切地佐證研究結(jié)果[22-23]。本研究利用多個(gè)在線數(shù)據(jù)集分析發(fā)現(xiàn)UBE2L6在胰腺癌組織中高表達(dá),并通過qRT-PCR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其在胰腺癌細(xì)胞系中亦呈現(xiàn)高表達(dá)。為進(jìn)一步了解UBE2L6在胰腺癌中的生物學(xué)功能,筆者構(gòu)建靶向UBE2L6的siRNA進(jìn)行細(xì)胞功能學(xué)實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,UBE2L6在體外促進(jìn)了胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲能力,首次揭示了UBE2L6在胰腺癌中的促癌作用,并具有成為胰腺癌治療靶點(diǎn)的潛力,為后續(xù)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究奠定了基礎(chǔ)。

        目前,生物信息學(xué)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,為分子生物學(xué)機(jī)制研究提供了新的見解[24-25]。本研究利用R語言等生物信息學(xué)技術(shù)探討了UBE2L6可能潛在的分子調(diào)控機(jī)制,發(fā)現(xiàn)其與BCL2A1的相關(guān)性最大,而BCL2A1是重要的細(xì)胞死亡調(diào)節(jié)劑和核因子κB(NF-κB)的靶基因,在多種血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實(shí)體癌癥中過度表達(dá)對抗凋亡[26-27],并有助于部分腫瘤的化療耐藥而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[28]。研究[12,17]表明,UBE2L6可以通過泛素化途徑降解并抑制C-myc的表達(dá),也可以與塞內(nèi)卡病毒A的3D聚合酶相互作用并泛素化RNA依賴性RNA聚合酶。本研究中UBE2L6相互作用蛋白分析亦提示,UBE2L6可能與HERC6等與泛素相關(guān)的蛋白存在相互作用[29],進(jìn)而通過蛋白質(zhì)降解、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)等途徑對腫瘤的發(fā)展產(chǎn)生影響[30]。進(jìn)一步的GSEA富集分析顯示UBE2L6主要富集在MAPK通路、自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性、細(xì)胞因子受體、抗原加工與呈遞、B細(xì)胞及T細(xì)胞受體等信號(hào)通路,揭示其還可能通過調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境參與對腫瘤的調(diào)控[31-32]。

        為了探索,筆者通過GSEA富集分析發(fā)現(xiàn),UBE2L6在胰腺癌中顯著富集(FDR<0.05),說明UBE2L6參與胰腺癌的病理生理過程,有一定的臨床研究價(jià)值。另外,ROC曲線分析顯示UBE2L6的AUC>0.9,提示其在胰腺癌中具有較高的診斷效能,而Kaplan-Meier生存分析也發(fā)現(xiàn)其表達(dá)水平與胰腺癌的不良預(yù)后緊密相關(guān)(P<0.05),預(yù)示著UBE2L6表達(dá)量高的患者的中位生存時(shí)間可能更短。UBE2L6與胰腺癌的臨床病理相關(guān)性分析進(jìn)一步提示,雖然UBE2L6的表達(dá)水平與患者的年齡、性別、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM臨床分期等無關(guān)(P>0.05),但卻與胰腺癌的組織病理學(xué)分級(jí)顯著相關(guān)(P<0.05),意味著有血管浸潤等組織病理學(xué)分級(jí)晚的胰腺癌患者其UBE2L6的表達(dá)水平也更高。并且,后續(xù)的單因素Cox回歸分析亦發(fā)現(xiàn)UBE2L6的低表達(dá)可以改善胰腺癌患者的預(yù)后,這些結(jié)果都表明UBE2L6在胰腺癌的進(jìn)展中可能扮演著癌基因的角色,開發(fā)靶向抑制UBE2L6表達(dá)的藥物可能具有治療胰腺癌的潛力。遺憾的是,受到TCGA數(shù)據(jù)庫樣本量的限制,本研究的多因素Cox回歸分析顯示UBE2L6不是胰腺癌的獨(dú)立預(yù)后因素,這可能與本次納入的樣本量較少有關(guān),有待進(jìn)一步的大數(shù)據(jù)庫整合研究證實(shí)。

        綜上,本研究確定了UBE2L6在泛癌中普遍高表達(dá),其高表達(dá)與胰腺癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切,并與其診斷及預(yù)后顯著相關(guān)。同時(shí),UBE2L6可促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲,其分子機(jī)制可能與細(xì)胞凋亡、泛素化修飾、MAPK信號(hào)通路以及對腫瘤免疫微環(huán)境的調(diào)節(jié)等有關(guān)。未來,需要收集更多的臨床數(shù)據(jù)并增加生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探索UBE2L6在胰腺癌中的功能及分子機(jī)制。

        利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。

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