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        泛癌分析長鏈非編碼RNA MIR22HG的表達特征

        2022-05-06 07:19:34黎雯雯張冬艷
        關(guān)鍵詞:索拉非尼肝癌分析

        近年來,隨著疾病譜的變化,癌癥已成為人類健康的重大威脅和挑戰(zhàn),給全球公共衛(wèi)生帶來沉重負擔(dān)。預(yù)計到2040 年將發(fā)生超過2840 萬例新癌癥病例,比2020年增加47%。癌癥是復(fù)雜的基因組疾病,根據(jù)其位置和細胞來源具有多種形式。泛癌研究的意義在于通過跨腫瘤相似性將診斷和治療應(yīng)用于更多的腫瘤。因此,識別不同癌癥類型之間的關(guān)鍵基因有助于癌癥的診斷和治療。

        隨著基礎(chǔ)研究及轉(zhuǎn)化研究的不斷深入,免疫治療的應(yīng)用開啟了腫瘤治療的新紀元,其在肺癌、黑色素瘤、肝癌等多種腫瘤治療中取得令人鼓舞的治療效果,極大程度改善腫瘤患者的預(yù)后。目前的免疫療法,包括程序性死亡1(PD-1)、程序性死亡配體1(PD-L1)和細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)抑制劑,但在大部分腫瘤中其臨床療效有限。鑒于制約免疫治療療效的復(fù)雜性,迫切需要可以預(yù)測免疫治療療效和預(yù)后的標(biāo)志物。在癌癥基因組圖譜(TCGA)的幫助下,學(xué)者們可以通過進行泛癌表達分析來尋找新的免疫治療靶點,并研究它們與臨床病理特征、免疫浸潤和與癌癥相關(guān)信號通路的相關(guān)性。

        長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度大于200核苷酸的調(diào)節(jié)性RNA。越來越多的證據(jù)表明lncRNAs在轉(zhuǎn)錄、翻譯和表觀遺傳水平上調(diào)節(jié)腫瘤的生物學(xué)過程。lncRNA MIR22HG位于17p13.3,這是一個雜合性缺失或高甲基化染色體區(qū)域?,F(xiàn)有研究表明,MIR22HG在胃癌、肝癌、肺癌及直腸癌中發(fā)揮抑癌基因作用進而抑制腫瘤發(fā)生和發(fā)展,而在食管癌及膠質(zhì)瘤中則能促進腫瘤進展。鑒于MIR22HG在不同腫瘤中的差異表達及生物學(xué)功能,其可能對腫瘤的診斷、預(yù)后和治療具有重要的價值。盡管已有文獻報道MIR22HG與腫瘤進展的關(guān)系,但其在大部分腫瘤中的表達、功能及其與預(yù)后的關(guān)系尚不清楚;尚未有文獻報道MIR22HG與腫瘤免疫微環(huán)境的關(guān)系。本研究借助癌癥基因組圖譜數(shù)據(jù)庫,通過生物信息學(xué)的方法泛癌分析MIR22HG的表達及其與臨床特征的關(guān)系,并通過體外實驗對結(jié)果進行驗證。

        1 資料和方法

        1.1 材料

        1.1.1 細胞 人肝癌細胞株HCC-LM3 和MHCC-97H購自中國科學(xué)院上海細胞庫。

        1.1.2 藥品和試劑 DMEM培養(yǎng)基(Gibco)、胎牛血清(Gibco);MIR22HG慢病毒過表達及干擾系統(tǒng)由上海吉凱基因構(gòu)建并包裝;TRIzol(Invitrogen)、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TAKARA)、SYBR熒光定量PCR試劑盒(TAKARA)、CCK-8試劑盒(日本同仁)。

        瞳孔定位在視線追蹤、虹膜識別、醫(yī)療診斷中有著重要的作用。在視線追蹤中,可以根據(jù)瞳孔的運動狀態(tài)判斷視線方向或落點,進而可以獲知人的心理活動;在虹膜識別中,通過瞳孔定位來提取虹膜區(qū)域,進而可以進行特征提取;在醫(yī)療方面,可以通過監(jiān)測瞳孔情況判斷一個人的精神狀況??偠灾?,瞳孔定位具有很大的研究價值[1-2]。

        國外有研究認為大腸埃希菌菌株起源與系統(tǒng)發(fā)育群有關(guān),同一個系統(tǒng)發(fā)育群的菌株可能存在共同的祖先,不同系統(tǒng)發(fā)育群致病力亦不相同[12,27]。Wang等[5]研究發(fā)現(xiàn)血流感染中大腸埃希菌主要是B2群,其次是D群、B1群和A群。本研究結(jié)果顯示,引起血流感染的大腸埃希菌主要為B2群,而F群菌株數(shù)量僅次于B2群,與Wang等[5]報道并不一致,原因可能是本研究采用最新的分群方法[16],更加細分出F群,目前采用這種新方法進行血流感染大腸埃希菌分群的文獻報道罕見,關(guān)于F群菌株的特征有待進一步研究。

        圖5A列舉了與免疫浸潤相關(guān)性最強的3種癌癥。在BRCA中,MIR22HG表達水平與B細胞(R=0.113,<0.001)、CD4T細胞(R=0.371,<0.001)、CD8T細胞(R=0.344,<0.001)、樹突狀細胞(R=0.383,<0.001)、巨噬細胞(R=0.439,<0.001)和中性粒細胞(R=0.41,<0.001)的浸潤呈正相關(guān);在結(jié)腸癌中,MIR22HG表達水平與B 細胞(R=0.272,<0.001)、CD4T 細胞(R=0.355,<0.001)、CD8T細胞(R=0.363,<0.001)、樹突狀細胞(R=0.57,<0.001)、巨噬細胞(R=0.32,<0.001)和中性粒細胞(R=0.584,<0.001)的浸潤呈正相關(guān);在KIRP 中,MIR22HG 表達水平與B 細胞(R=0.162,<0.01)、CD4T細胞(R=0.19,<0.01)、CD8T細胞(R=0.229,<0.001)、樹突狀細胞(R=0.349,<0.001)、巨噬細胞(R=0.243,<0.001)和中性粒細胞(R=0.32,<0.001)的浸潤呈正相關(guān)。而在HNSC中,MIR22HG表達水平與B細胞(R=-0.128,<0.01)和CD8T細胞(R=-0.155,<0.001)的浸潤呈負相關(guān);在THYM中,MIR22HG表達水平與B 細胞(R=-0.22,=0.017)、CD4T 細胞(R=-0.356,<0.001)、CD8T細胞(R=-0.204,=0.027)和樹突狀細胞(R=-0.315,<0.001)的浸潤呈負相關(guān)(圖5B)。

        社會的不斷發(fā)展,新媒體技術(shù)已經(jīng)滲透到各個行業(yè),在激烈的競爭中脫穎而出,改變了人們的審美以及思維方式,傳統(tǒng)的電視節(jié)目更加注重真實性,隨著人們審美水平的提高,人們對電視節(jié)目的要求也在逐漸增加,傳統(tǒng)的節(jié)目效果已經(jīng)不能滿足大眾的需求,十分容易使人產(chǎn)生審美疲勞。因此,在電視行發(fā)展過程中,應(yīng)該加強后制作。通常來說,后期制作的作用主要包括:(1)后期制作能夠及時剔除節(jié)目中一些不恰當(dāng)?shù)难哉?,避免產(chǎn)生錯誤的輿論引導(dǎo);同時,后期制作還能刪除一些多余的鏡頭,保留一些恰當(dāng)?shù)溺R頭。(2)后期制作可以對節(jié)目進行適當(dāng)包裝、美化,提高電視節(jié)目的觀賞性,保證良好的收視率。

        1.2 方法

        1.2.1 數(shù)據(jù)集下載及數(shù)據(jù)處理 從UCSC Xena(https://xena.ucsc.edu/)數(shù)據(jù)庫下載癌癥基因組圖譜(TCGA),該數(shù)據(jù)庫包括11069例、共33種不同腫瘤類型的表達譜。從GTEx(https://commonfund.nih.gov/GTEx)網(wǎng)站下載31個正常組織的基因表達譜。利用Strawberry Perl(Version 5.32.0,http://strawberryperl.com/)軟件從上述數(shù)據(jù)集中提取MIR22HG的表達譜,并分析上述腫瘤組織及正常組織中MIR22HG 的表達情況。對MIR22HG的表達水平進行l(wèi)og2轉(zhuǎn)化后行統(tǒng)計分析,<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。利用R語言包“ggpubr”繪制差異表達的小提琴圖。UALCAN portal(http://ualcan.path.uab.edu/analysis-prot.html)是一種開放資源,可用于分析不同腫瘤基因表達與臨床特征的關(guān)系,我們使用該網(wǎng)站分析不同腫瘤中MIR22HG表達與臨床特征的關(guān)系。從GEO(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)及ICGC(https://dcc.icgc.org/projects/LIRI-JP)數(shù)據(jù)庫下載肝癌及相應(yīng)癌旁組織的基因表達譜(GSE22058、GSE25097、STORM trial、ICGC-LIRI-JP),分析正常肝組織及癌旁組織中MIR22HG的表達情況,并分析索拉非尼治療有反應(yīng)及無反應(yīng)肝癌患者中MIR22HG的表達情況。

        2.結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有條件讓其自主選擇探究問題。學(xué)生要有自主選擇權(quán),可以讓學(xué)生先對選擇的問題評價和比較,結(jié)合不同的愛好興趣與特長,選取適宜自己的問題加以研究,有利于發(fā)揮學(xué)生不同的潛能。課堂上不可能對學(xué)生所有的問題全都解決,可針對性地自主選擇一個或多個開展分析研究。

        因此,由產(chǎn)品供應(yīng)鏈和物流服務(wù)供應(yīng)鏈構(gòu)成的系統(tǒng)內(nèi)各決策主體可根據(jù)自身所處市場的實際情況以及自身的競爭優(yōu)勢狀況進行博弈,確定相應(yīng)的利益分配系數(shù),對利潤進行科學(xué)的分配,使得各自預(yù)期利潤增加的同時,實現(xiàn)整個系統(tǒng)整體利潤達到集中決策下的利潤水平。

        ESTIMST算法免疫評分結(jié)果顯示,在包括BRCA、COAD及LIHC在內(nèi)的20中腫瘤中,MIR22HG的表達與免疫細胞浸潤呈正相關(guān),而在腎上腺皮質(zhì)癌(ACC)和THCA中,MIR22HG的表達與免疫細胞浸潤呈負相關(guān)(<0.05,圖4)。

        1.2.4 微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI)分析 MANTIS是用于識別腫瘤樣本MSI 的常用工具。我們使用MANTIS 從TCGA數(shù)據(jù)分析了33中腫瘤類型的MSI,平均距離閾值=0.4用于區(qū)分微衛(wèi)星穩(wěn)定(MSS)和不穩(wěn)定(MSI-H)腫瘤。利用R 語言包“reshape2”和“RColorBrewer”繪制不同腫瘤中MIR22HG表達與微衛(wèi)星不穩(wěn)定相關(guān)基因MLH1、MSH2、MSH6、PMS2和EPCAM的相關(guān)性。

        1.2.5 MIR22HG表達與免疫細胞的相關(guān)性 TIMER是系統(tǒng)分析不同腫瘤類型免疫浸潤的理想工具。TIMER采用統(tǒng)計反褶積方法從基因表達譜中推斷腫瘤浸潤免疫細胞的豐度。本研究利用TIMER分析MIR22HG表達與總共6種免疫浸潤細胞(B細胞、CD4T細胞、CD8T細胞、中性粒細胞、巨噬細胞及樹突狀細胞)豐度之間的關(guān)系。ESTIMATE是一種可以預(yù)測腫瘤純度及腫瘤組織中浸潤的基質(zhì)/免疫細胞的工具,本研究利用ESTIMATE算法來推斷不同腫瘤類型中每個腫瘤樣本的免疫評分。

        4.控制零食的攝入量及時間,且盡量選擇健康的零食。很多零食盲目的追求口感,而忽略了營養(yǎng)價值,所以要慎重選擇零食種類。零食的攝入不應(yīng)該影響到正餐,要把握好攝入量及時間。

        1.2.6 MIR22HG 表達與化療藥物敏感性的關(guān)系GDSC(https://www.cance rrxgene.org)是公共的腫瘤藥物敏感性基因組學(xué)數(shù)據(jù)庫,從GDSC網(wǎng)站中下載腫瘤藥物敏感性基因組學(xué)數(shù)據(jù),利用R語言包“PharmacoGx”分析MIR22HG表達與化療藥物敏感性的關(guān)系。

        1.2.7 Kaplan-Meier生存分析 Kaplan-Meier Plotter是用于評估21種癌癥類型中54 000個基因?qū)ι嬗绊懙木€上工具。本研究利用Kaplan-Meier Plotter工具分析MIR22HG的表達與索拉非尼治療肝癌患者預(yù)后的關(guān)系,并計算了log-rank P值和95%置信區(qū)間(CI)的風(fēng)險比率(HRs)。

        1.2.8 熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測MIR22HG的表達利用TRIzol抽提肝癌細胞RNA,純化后用紫外分光光度儀檢測RNA濃度。用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。利用染料法(SYBR Green I)將反應(yīng)體系置于熒光定量PCR系統(tǒng)進行熒光定量PCR 分析,U6作為內(nèi)參。本實驗所用引物由上海生工公司設(shè)計并合成(表1)。

        1.2.9 細胞培養(yǎng) 用含10%血清的DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)人肝癌細胞株HCC-LM3和MHCC-97H,并置于含5%CO,37 ℃的恒溫箱內(nèi)培養(yǎng),待細胞密度達到85%左右進行常規(guī)傳代和后續(xù)實驗,1~2 d/次進行換液。

        1.2.10 CCK-8法檢測MHCC-97H和HCC-LM3細胞的IC值 將相應(yīng)處理后的MHCC-97H和HCC-LM3細胞分別制成1×10/mL的細胞混懸液,接種于96孔板中,加入200 μL用無血清培養(yǎng)基配制的10%CCK-8,培養(yǎng)2 h,用Bio-Rad酶聯(lián)免疫檢測儀檢測。每組重復(fù)3個復(fù)孔,取平均值,根據(jù)[(1-/)×100]計算細胞抑制率(%),以抑制50%細胞生長的藥物濃度定義為IC。

        雷達圖顯示MIR22HG的表達與COAD、OV、肉瘤(SARC)及胸腺瘤(THYM)的腫瘤突變負荷呈正相關(guān),而 與BRCA、KIRC、KIRP、LIHC、LUAD、LUSC 和PAAD等的腫瘤突變負荷呈負相關(guān)(<0.05);在其它腫瘤中未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性(圖3A)。MIR22HG的表達與彌漫大B細胞淋巴瘤(DLBC)、LIHC、LUSC及STAD的微衛(wèi)星不穩(wěn)定呈負相關(guān),而與低級別膠質(zhì)瘤(LGG)的微衛(wèi)星不穩(wěn)定呈正相關(guān)(<0.05);而在其它腫瘤中未發(fā)現(xiàn)任何相關(guān)性(圖3B)。同時,在包括BRCA、LIHC 和KIRP在內(nèi)的25種腫瘤中,MIR22HG的表達與微衛(wèi)星不穩(wěn)定相關(guān)基因的表達相關(guān)(<0.05,圖3C)。

        2 結(jié)果

        2.1 泛癌中MIR22HG的表達水平及突變頻率和拷貝數(shù)變化

        TCGA數(shù)據(jù)集的泛癌表達譜分析顯示,與癌旁組織相比,MIR22HG在16種癌癥組織中低表達(<0.05),包括膀胱尿路上皮癌(BLCA)、乳腺癌(BRCA)、結(jié)腸癌(COAD)、頭頸部鱗狀細胞癌(HNSC)、腎嫌色細胞癌(KICH)、腎透明細胞癌(KIRP)、腎乳頭狀細胞癌(KIRP)、低級別膠質(zhì)瘤(LGG)、肺腺癌(LUAD)、肺鱗癌(LUSC)、胰腺癌(PAAD)、前列腺癌(PRAD)、直腸腺癌(READ)、甲狀腺癌(THCA)及子宮內(nèi)膜癌(UCEC)(圖1A)。因TCGA數(shù)據(jù)集中部分癌癥類型無相應(yīng)的正常組織表達譜,我們結(jié)合GTEx數(shù)據(jù)庫中31種正常組織的表達譜和TCGA數(shù)據(jù)集表達譜進行綜合分析,結(jié)果顯示,除上述癌癥類型外,MIR22HG 在腎上腺皮質(zhì)癌(ACC)、食管癌(ESCA)、肝細胞肝癌(LIHC)、卵巢癌(OV)、皮膚黑色素瘤(SKCM)、胃癌(STAD)、睪丸癌(TGCT)和子宮肉瘤(UCS)中的表達均較正常組織的表達明顯降低(<0.05);而在膠質(zhì)瘤(GBM)和急性髓細胞樣白血?。↙AML)中MIR22HG的表達較正常組織明顯增高(<0.05,圖1B)。MIR22HG基因突變和拷貝數(shù)變異分析顯示,在多種腫瘤類型中,MIR22HG基因存在不同程度基因突變,包括缺失突變、擴增突變及融合突變,其中缺失突變最常見;而STAD中MIR22HG突變頻率最高。缺失突變占拷貝數(shù)變化的0.59%(63/10 953)(圖1C)。生存分析顯示MIR22HG基因突變患者無病生存及無進展生存時間較短(<0.05,圖1D)。

        2.2 MIR22HG表達與臨床特征的關(guān)系

        在BLCA、BRCA、KIRC、KIRP、LIHC、睪丸癌(TGCT)和THCA中,MIR22HG的表達隨臨床分期增加而逐漸降低(<0.05,圖2A)。同時,在KIRC、KIRP、THCA和LUSC中,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移較無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移腫瘤MIR22HG的表達進一步降低(<0.05,圖2B)。

        1.2.2 MIR22HG 拷貝數(shù)變異和突變的泛癌分析cBioPortal癌癥基因組學(xué)門戶網(wǎng)站(http://cbioportal.org)是開放式資源,可用于分析各種腫瘤樣本的基因組變化,我們應(yīng)用cBioPortal來識別MIR22HG拷貝數(shù)變化和突變的頻率,并行生存分析。

        2.3 MIR22HG表達與腫瘤突變負荷和微衛(wèi)星不穩(wěn)定之間的相關(guān)性

        1.2.11 統(tǒng)計學(xué)方法 Wilcoxon檢測用于評估正常組織和腫瘤組織間MIR22HG的表達差異。Kaplan-Meier方法用于計算總生存期(OS),并使用對數(shù)秩檢驗比較生存曲線。Pearson相關(guān)性分析用于評估MIR22HG表達水平與免疫檢查點相關(guān)基因的相關(guān)性。用R 軟件(3.6.3版本)行統(tǒng)計分析,<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

        云模型是一種能夠?qū)崿F(xiàn)定性與定量間相互轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型,能夠充分體現(xiàn)事物的模糊性以及隨機性[13]。假設(shè)X是一個定量論域,C是定量論域相對應(yīng)的定性概念,其中x為X中的任意一個值,它也滿足定性概念C對其的定義,x對C的確定度為μ(x)∈0,1,是具有穩(wěn)定傾向的隨機數(shù),可表示為:

        2.4 MIR22HG與免疫評分的關(guān)系

        1.2.3 腫瘤突變負荷(TMB)估算 使用R 語言包“TCGAbiolinks”下載TCGA中突變注釋文件。每兆堿基組的體細胞變異數(shù)被定義為腫瘤突變負荷。

        2.5 MIR22HG與免疫浸潤的相關(guān)性

        1.1.3 肝癌標(biāo)本收集 本研究通過了南方醫(yī)院倫理委員會的審批,批準(zhǔn)倫理號:NFEC-201208-K3。所有標(biāo)本均來源于就診南方醫(yī)院的肝癌初診患者,患者均未接受過抗腫瘤治療;標(biāo)本收集前與患者簽署知情同意書,標(biāo)本離體后,分別取癌組織和癌旁組織(與癌組織的距離>2 cm);并立即放入液氮保存。

        2.6 MIR22HG表達與免疫檢查點相關(guān)基因的相關(guān)性

        MIR22HG表達在包括BRCA、COAD和LIHC在內(nèi)的28中腫瘤中與大多數(shù)免疫檢查點相關(guān)基因相關(guān),其中相關(guān)性最強的為COAD、LGG和UVM(<0.05);而在ACC、BLCA、CESC、ESCA 和SARC 中,未發(fā)現(xiàn)MIR22HG與免疫檢查點基因相關(guān)(圖6)。

        2.7 MIR22HG表達與化療藥物敏感性的相關(guān)性

        相關(guān)性分析顯示MIR22HG的表達與164種化療藥物IC50呈正相關(guān)(<0.05),圖7A呈現(xiàn)正相關(guān)且相關(guān)性最強的9種藥物,包括AZD1208(Pim激酶抑制劑,=0.45,<0.05)、AZD5991(Mcl-1抑制劑,=0.44,<0.05)、Zoledronate(唑來膦酸,=0.43,<0.05)、Entinostat(恩替諾特,=0.44,<0.05)、JQ1(BET抑制劑,=0.47,<0.05)、MIRA-1(p53激動劑,=0.43,<0.05)、sorafenib(索拉非尼,=0.43,<0.05)、Venetoclax(BCL-2抑制劑,=0.45,<0.05)和Vorinostat(HDAC 抑制劑,=0.52,<0.05);而MIR22HG 表達水平與Dasatinib(達沙替尼,=-0.24,<0.05)和Trametinib(曲美替尼,=-0.16,<0.05)的IC呈負相關(guān)(圖7B)。

        莫里森戲擬了現(xiàn)實主義文學(xué)的敘事模式,利用人們在反復(fù)強化中生成的期待心理,故意反其道而用之,讓讀者的閱讀期待在接受的過程中不斷生成而又不斷落空,達到了互動式的戲擬效果,而這一戲擬特點本身就是互文特征的具體體現(xiàn)。

        2.8 MIR22HG在肝癌中的表達及其與索拉非尼耐藥的關(guān)系

        多數(shù)據(jù)集分析結(jié)果證實,與癌旁組織相比,MIR22HG在肝癌組織中低表達(<0.05,圖8A)。qRTPCR結(jié)果進一步證實MIR22HG在肝癌中低表達(<0.05,圖8B)。MIR22HG的表達隨著疾病進展逐漸降低(<0.05,圖8C、D)。MIR22HG與臨床特征的相關(guān)性分析顯示MIR22HG 表達與肝癌TNM 分期相關(guān)(=0.036,表2)。相關(guān)性分析顯示MIR22HG的表達與索拉非尼IC呈正相關(guān),因此,本研究探討MIR22HG表達與索拉非尼治療肝癌患者預(yù)后的關(guān)系,生存分析顯示MIR22HG低表達的肝癌患者經(jīng)索拉非尼治療后總生存期明顯延長(HR=2.94,=0.075,圖8E)。相似地,與索拉非尼治療無效患者相比,索拉非尼治療有效的患者MIR22HG的表達明顯降低(<0.05,圖8F),MIR22HG低表達能有效預(yù)測肝癌患者索拉非尼治療效果(AUC=0.8095,圖8G)。與對照組相比(HCC-LM3-NC),過表達MIR22HG組(HCC-LM3-MIR22HG)細胞的對索拉非尼的IC明顯增高(ICIC=7.73115.61,圖8H);反之,與對照組相比(MHCC-97H-NC),敲除MIR22HG組細胞(MHCC-97H-sh-MIR22HG)對索拉非尼的IC能明顯降低(ICIC=7.9865.085,圖8I)。

        3 討論

        盡管越來越多的文獻報道MIR22HG在腫瘤進展中發(fā)揮重要的作用,尚無任何從整體角度對MIR22HG進行泛癌分析的研究。因此,本研究基于TCGA 和GEO數(shù)據(jù)庫,通過基因表達、突變頻率和拷貝數(shù)變化等角度對不同腫瘤中的MIR22HG基因進行綜合分析。我們旨在探討MIR22HG在腫瘤組織和正常組織的表達高低,而TCGA數(shù)據(jù)庫中某些癌癥組織缺少正常組織及癌旁組織,或者相應(yīng)癌旁組織樣本量較少,比如腎上腺皮質(zhì)癌(ACC)、食管癌(ESCA)和卵巢癌(OV)等,因此我們將TCGA與含有31個正常組織表達譜的GTEx數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行聯(lián)合分析。我們觀察到MIR22HG在大多數(shù)腫瘤中低表達,包括BRCA、COAD、LUAD、LUSC、PRAD、READ 和LIHC 等;而在腦膠質(zhì)瘤中MIR22HG的表達較正常組織明顯增高。我們的分析結(jié)果與已有文獻報道相一致,MIR22HG在不同腫瘤中的表達水平及生物學(xué)功能不同。已有報道MIR22HG在結(jié)直腸癌中顯著低表達,其作為抑癌基因能通過調(diào)控TGF-β/SMAD信號通路增強免疫治療療效。在肺癌中,抑制MIR22HG表達能激活YBX1/MET/p21信號通路進而促進肺癌進展。而腦膠質(zhì)瘤中,高表達的MIR22HG能通過wnt/beta-catenin信號通路促進膠質(zhì)瘤進展。這些爭議的結(jié)果強調(diào)了MIR22HG在不同腫瘤類型發(fā)揮特定作用的可能性?;蚪M突變及拷貝數(shù)變異在一定程度上影響基因的表達水平,我們觀察到MIR22HG在多種腫瘤中均存在不同程度缺失突變,因此,我們推測基因組缺失突變可能是MIR22HG在不同腫瘤中低表達的原因之一,而MIR22HG在不同腫瘤中差異表達的原因仍需進一步探討。

        異常表達的lncRNA可以通過多種途徑調(diào)控腫瘤的發(fā)生和發(fā)展,除了調(diào)控腫瘤細胞本身的之外,lncRNA還能通過調(diào)控不同信號通路影響腫瘤微環(huán)境。腫瘤微環(huán)境由腫瘤細胞、成纖維細胞、免疫細胞、內(nèi)皮細胞等細胞成分以及非細胞成分組成。免疫細胞可塑性極強,容易受到腫瘤微環(huán)境的影響,可以被激活并促進腫瘤發(fā)生和發(fā)展。針對免疫細胞和腫瘤細胞相互作用的免疫治療已成為近年的研究熱點,并已成功應(yīng)用于臨床。然而,只有在某些特定腫瘤如黑色素瘤中,有限比例的患者對免疫治療有效。因此,尋找新的免疫治療靶點至關(guān)重要。越來越多的研究表明,腫瘤免疫細胞浸潤水平和免疫治療療效及患者預(yù)后密切相關(guān)。為了闡明MIR22HG與免疫浸潤的關(guān)系,我們首先利用ESTIMAT算法計算TCGA隊列中MIR22HG表達水平與免疫評分的關(guān)系,結(jié)果顯示在包括BRCA、COAD及LIHC在內(nèi)的20中腫瘤中,MIR22HG的表達與免疫細胞浸潤呈正相關(guān),而在ACC和THCA中,MIR22HG的表達與免疫細胞浸潤呈負相關(guān),表明在大多數(shù)腫瘤中,MIR22HG的表達水平與高免疫細胞浸潤相關(guān)。利用TIMER分析我們發(fā)現(xiàn),對于不同腫瘤類型,MIR22HG表達與腫瘤浸潤免疫細胞之間的相關(guān)性不同。進一步探討了MIR22HG表達與免疫檢查點相關(guān)基因的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)MIR22HG表達在包括BRCA、COAD和LIHC在內(nèi)的28中腫瘤中與大多數(shù)免疫檢查點相關(guān)基因相關(guān);而在ACC、膀BLCA、CESC、ESCA和SARC中,未發(fā)現(xiàn)MIR22HG與免疫檢查點基因相關(guān)。這些結(jié)果提示MIR22HG的表達水平與腫瘤免疫細胞浸潤及免疫細胞的功能密切相關(guān),MIR22HG有可能成為免疫治療的有效靶點。

        GDSC是公共的腫瘤藥物敏感性基因組學(xué)數(shù)據(jù)庫,利用該數(shù)據(jù)庫可分析基因表達與常用化療藥物敏感性的關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn),MIR22HG 的表達水平與MIR22HG的表達與包括索拉非尼在內(nèi)的164種化療藥物IC5成正相關(guān);而與2種化療藥物(達沙替尼和曲美替尼)的IC呈負相關(guān)。以上結(jié)果提示盡管MIR22HG在多種腫瘤中顯著低表達,但是低表達MIR22HG的腫瘤患者可能對包括索拉非尼在內(nèi)的化療藥物更敏感。

        盡管在TCGA、GTEx和GDSC數(shù)據(jù)庫中整合了信息,單純生物信息學(xué)分析仍有局限性。為了克服這一問題,我們利用基礎(chǔ)實驗對泛癌分析結(jié)果進行驗證。本課題組長期致力于肝癌發(fā)生發(fā)展機制研究,索拉非尼是晚期肝癌一線治療手段,泛癌分析結(jié)果提示MIR22HG在肝癌顯著低表達,且尚無文獻報道其表達水平與索拉非尼治療的關(guān)系,因此,我們在肝癌中驗證MIR22HG的表達及其與索拉非尼治療的相關(guān)性。我們重新整合GEO(GSE22058、GSE25097和STORM trial)及ICGCLIRI-JP數(shù)據(jù)庫信息初步驗證MIR22HG在肝癌中低表達,接著,利用qRT-PCR法檢測12對新鮮肝癌標(biāo)本及對應(yīng)癌旁組織中MIR22HG的表達情況,結(jié)果再次驗證MIR22HG在肝癌中低表達。MIR22HG表達與藥物敏感性分析提示MIR22HG高表達與索拉非尼耐藥相關(guān),提取TCGA數(shù)據(jù)集中經(jīng)索拉非尼治療肝癌患者行生存分析,我們觀察到,MIR22HG低表達的患者經(jīng)索拉非尼治療后生存期明顯延長,差異未達到統(tǒng)計學(xué)意義可能與樣本例數(shù)不足相關(guān)(=29)。利用肝癌索拉非尼治療的經(jīng)驗臨床研究(STORM trial)的基因譜數(shù)據(jù)進行分析,也提示相較于索拉非尼治療無效的患者,索拉非尼治療有效的患者MIR22HG 表達水平較低,且MIR22HG能有效預(yù)測索拉非尼治療的有效性。這些結(jié)果初步驗證MIR22HG表達與索拉非尼治療敏感性相關(guān)。利用體外實驗進行驗證,結(jié)果顯示過表達MIR22HG能降低肝癌細胞對索拉非尼的敏感性;而敲除MIR22HG的表達則能增加肝癌細胞對索拉非尼的敏感性。綜上所述,MIR22HG在肝癌中低表達,且其低表達與肝癌進展密切相關(guān),而MIR22HG低表達的患者更能從索拉非尼治療中獲益。因此,治療前檢測MIR22HG的表達水平有助于篩選索拉非尼治療的潛在獲益人群。

        總之,本研究闡明了MIR22HG在多種癌癥類型中顯著低表達,其表達水平與多種腫瘤的分期、有否淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤突變負荷、微衛(wèi)星不穩(wěn)定、免疫細胞浸潤及化療藥物敏感性相關(guān),因此,MIR22HG有望成為免疫療法的潛在靶點和篩選化療獲益人群的生物標(biāo)志物。

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