MIA3异常表达在尤文肉瘤预后的机制研究

作     者：朱永杰 

作者单位：河南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高延征

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：尤文氏肉瘤 MIA3 生存分析 临床预后 生物信号通路 药物分析 

摘      要：研究背景及目的:尤文肉瘤是一种形态相似的小圆形细胞肉瘤,起源于间充质祖细胞,尤文肉瘤可发生于骨或软组织,临床上最常见的原发病部位是下肢的长骨。该肿瘤好发人群多为儿童和青少年,是该人群第二常见的原发性恶性骨肿瘤。尤文氏肉瘤恶性程度较高,约20-25%的患者在确诊时已经发生远处转移。尤文氏肉瘤还容易发生复发,复发患者的5年生存率不足25%。经过多国临床研究,尤文氏肉瘤的主要治疗方法多采用手术联合放化疗的综合治疗方案。这种传统的综合治疗方法在很大程度上改善了局限性尤文氏肉瘤患者的生存时间。但尤文氏肉瘤病理机制复杂,其发生发展的具体分子机制尚未被完全揭示,因此无法对尤文氏肉瘤患者实施精准综合诊疗方案。伴随着基因组学的发展,越来越多的研究人员开始去揭示尤文肉瘤的分子机制,以便于发现更多有效的生物治疗靶点。目前,研究已经发现一些生物治疗靶点(如IGF-1R或m TOR)被用于改善尤文氏肉瘤患者预后状态。因此,进一步研究出高效治疗靶点、早期诊断标志物和掌握详细的发病机制具有重要的现实意义和理论价值。MIA3又被称为转运高尔基组织蛋白1(TANGO),是黑色素瘤抑制活性基因家族中的一员。先前已经有研究发现MIA3参与口腔鳞状细胞癌、大肠癌等多疾病的病理过程。但目前尚未有关于MIA3与尤文氏肉瘤预后的研究,因此揭示MIA3在尤文肉瘤中的分子机制具有较好的研究价值。本研究旨在于揭示MIA3在尤文氏肉瘤中表达情况,并去探究MIA3与患者预后之间的关系。同时去预测MIA3在尤文氏肉瘤病理进程中可能参与的分子机制。进而更全面的揭示尤文氏肉瘤的发病机制,为尤文氏肉瘤预后诊疗提供一个潜在靶点。研究方法:1.通过排除缺失部分临床信息的样本,在ICGC公共数据库中共获得了56例尤文肉瘤的测序数据。并从细胞库中购买了人类尤文肉瘤细胞株(TC-32、RD-ES)以及正常的人类骨髓间充质干细胞(HBMSC)进行RT-qPCR,检测MIA3在尤文肉瘤细胞系中的表达丰度。***-Meier生存分析绘制出患者的生存曲线图,揭示MIA3表达水平的高低是否与患者的生存时间相关。并利用ROC曲线去评估MIA3在尤文肉瘤预后诊断的可信程度。随后进行单因素分析和多因素分析,探究MIA3表达水平与病人临床相关特征之间的内在联系,揭示尤文肉瘤预后的独立危险因素。***(Gene Set Enrichment Analysis)基因集富集分析预测在尤文肉瘤病理进展中MIA3可能参与的生物分子机制。4.共表达分析揭示在尤文肉瘤中与MIA3高度共相关的多个基因,同时绘制出相对应的共表达关系图。***药物预测平台,获得一些可以降低MIA3表达量的小分子药物,同时绘制出小分子药物的二级三级结构图以及化学式。研究结果:1.实验组尤文肉瘤细胞(TC-32和RD-ES)中的MIA3表达量高于对照组骨髓间充质干细胞中的MIA3表达量。***-Meier生存分析结果显示,对比于MIA3低表达患者组,MIA3高表达组患者的3年和5年生存时间明显降低。且通过ROC曲线计算患者三年和五年曲线下面积(AUC值)结果均大于0.7。单因素分析和多因素回归分析结果显示MIA3的高表达是尤文肉瘤的危险因素。***富集分析结果显示,MIA3的异常高表达在MAPK信号通路、VEGF信号通路和NOTCH信号通路中高度富集。4.基因共表达分析结果显示:MCM3AP、PDIA3P1、SYVN1、SETD1A和PDIA3五个基因与MIA3最正相关,而PIH1D2、RTCA-AS1、MED29、VPS9D1-AS1和TCTEX1D2五个基因与MIA3最负相关,且p值均小于0.001。***平台分析结果提示血根碱Atovaquone、利血平Reserpine和阿托伐醌Sanguinarine这些小分子化合物可以抑制肿瘤细胞中MIA3的表达水平。研究结论:***3在尤文肉瘤中异常高表达,且高表达MIA3的患者预后较差。***3高表达是尤文肉瘤患者预后不良的独立危险因素。3.基因集富集分析结果显示MIA3可能参与MAPK、VEGF和NOTCH生物信号通路调控尤文肉瘤的病理进展。4.血根碱、利血平和阿托伐醌可以抑制尤文肉瘤中MIA3的表达水平,具有潜在抗肿瘤作用。