基于生物信息学挖掘ABCF1在膀胱癌发生发展和预后中的作用及机制研究

作     者：范家文 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭炬

授予年度：2023年

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 0711[理学-系统科学] 1002[医学-临床医学] 07[理学] 08[工学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：膀胱癌 ABCF1 生物信息学 预后 

摘      要：背景:膀胱癌作为最常见的尿路上皮肿瘤,其排在全球第十大最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率仍然处于一个较高的水平。随着研究的不断深入,发现膀胱癌的发生发展是一个多机制的过程,目前对于其发生发展的分子机制仍不明确。ATP结合盒亚家族F成员1(ATP-binding cassette subfamily F member1,ABCF1)是ATP结合盒转运蛋白家族的一员,既往研究发现其在多种恶性肿瘤组织中高表达,参与肿瘤发生发展的过程。然而,ABCF1在膀胱癌中的作用尚不清楚。在本研究中,我们通过生物信息学分析和外部实验探讨了ABCF1在膀胱癌中的表达及临床意义,对于发现针对膀胱癌治疗新靶点和预测膀胱癌预后新标志物有重要意义,为膀胱癌的精准诊疗提供新思路。方法:本研究首先收集了癌症基因图谱(TCGA)的19个正常膀胱组织和414个膀胱癌组织的基因表达数据和基因表达综合数据库(GEO)的GSE13507数据集。通过Wilcoxon秩和检验分析ABCF1在膀胱癌组织和正常组织的表达差异;并通过实时荧光实时定量PCR(q RT-PCR)和蛋白质免疫印迹(WB)进一步在膀胱癌细胞水平验证ABCF1在细胞系中的差异表达。通过人类蛋白质图谱(HPA)数据库探究ABCF1在膀胱癌组织中的表达模式;通过免疫组化(IHC)在我院组织中进一步验证,并评估ABCF1在膀胱癌组织和正常膀胱组织中的表达差异。利用TCGA数据集的表达数据及随访信息分析ABCF1表达水平和膀胱癌患者预后的相关性;并通过我院60例膀胱癌患者资料进一步验证。通过基因富集分析(GSEA)来确定ABCF1潜在的相关信号通路,探索ABCF1在膀胱癌发生发展的机制。通过GSE13507数据集分析ABCF1表达与膀胱癌进展的关系。结果:在本研究中,我们发现ABCF1在膀胱癌组织中高表达(P0.0001)。ABCF1的表达量在女性膀胱癌患者中更高(P=0.00056),在病理分级高的膀胱癌患者中ABCF1的表达量较病理分级低的更高(P=0.00049),在膀胱癌患者的临床T分期中肌层浸润性膀胱癌(T2-T4)的ABCF1表达量较非肌层浸润性膀胱癌(Ta和T1)的更高(P=0.00007)、在N分期中存在淋巴结转移的膀胱癌患者ABCF1表达量较无转移的膀胱癌患者更高(P=0.0076)。ABCF1高表达与膀胱癌患者预后不良呈正相关(P0.001)。此外,单因素和多因素Cox回归分析显示ABCF1高表达是膀胱癌患者预后不良的独立危险因素。q RT-PCR和WB表明在膀胱癌细胞系中高表达,IHC表明在膀胱癌组织中ABCF1表达增高,生存分析表明ABCF1的高表达患者预后更差。结论:研究结果表明,ABCF1在膀胱癌组织中高表达,其表达量与患者临床分期分级相关,并且与膀胱癌患者预后不良呈正相关。因此ABCF1在膀胱癌进展发挥重要作用,是预测膀胱癌预后不良的指标和潜在的治疗靶点。