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结肠腺癌中乳酸代谢相关基因的预后模型构建及其相关机制探索

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结肠腺癌中乳酸代谢相关基因的预后模型构建及其相关机制探索

作者：欧文杰长春中医药大学

学位级别：硕士

目的:基于乳酸代谢相关基因(Lactate metabolism-related genes,LMRGs)构建结肠腺癌(Colon adenocarcinoma,COAD)的预后模型,验证模型的预测效能及评价其临床作用。同时在COAD细胞系(SW1116)中研究乳酸代谢对细胞增殖、化疗敏感性的影... 详细信息

目的:基于乳酸代谢相关基因(Lactate metabolism-related genes,LMRGs)构建结肠腺癌(Colon adenocarcinoma,COAD)的预后模型,验证模型的预测效能及评价其临床作用。同时在COAD细胞系(SW1116)中研究乳酸代谢对细胞增殖、化疗敏感性的影响并探索乳酸代谢的调控通路。方法:1.基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)、基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)和Gene Cards公共数据库收集和整理COAD的转录组数据、临床信息及肿瘤突变负荷(Tumor Mutation Burden,TMB)数据,使用Perl脚本和R语言进行数据预处理和分析。通过应用多种生物信息学工具和算法,包括Wil Coxon检验、最小绝对收缩和选择算子(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator,LASSO)回归、Cox回归分析等,统计LMRGs的TMB,构建基于LMRGs的COAD预后模型,并通过Kaplan-Meier生存曲线、受试者操作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC)等方法对模型的准确性和敏感性进行评价。根据预后模型的风险评分将数据分为高、低风险两组,研究风险评分与免疫细胞浸润、化疗敏感性和差异表达基因(Differentially expression genes,DEGs)之间的相关性,以及通过基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因组与基因百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析探索了潜在的生物学过程和信号通路。此外,利用STRING数据库(https://***/)和Cytoscape软件绘制蛋白相互作用网络(Protein-Protein Interaction network,PPI)。2.细胞实验:在结肠上皮细胞系(FHC)和COAD细胞系(SW1116)中通过实时荧光定量逆转录PCR(Reverse Transcription quantitative real-time PCR,RT-qPCR)验证预后模型中9个LMRGs的表达情况。使用糖酵解抑制剂(Oxamate)抑制乳酸生成,并用乳酸检测试剂盒验证。通过MTT实验检测抑制乳酸后SW1116细胞系对常见的化疗药物(奥沙利铂(Oxaliplatin,OLP))化疗敏感性的变化。探索PI3K/AKT通路抑制后乳酸代谢关键酶乳酸脱氢酶A(Lactate dehydrogenase A,LDHA)、乳酸代谢水平和SW1116细胞对OLP化疗敏感性的变化。结果:1.识别出12个与预后相关的LMRGs,突变水平最高的两个为PPARGC1A和MPO,并通过LASSO回归去拟合构建了9个LMRGs构成的预后模型。高风险组较低风险组的总生存期(Overall Survival,OS)及无进展生存期(Progression-free survival,PFS)明显缩短(p0.05)。使用Oxamate处理SW1116细胞,发现Oxamate能有效抑制乳酸生成并随剂量及时间增加而增强细胞毒性,显著影响细胞增殖。此外,Oxamate与OLP的联合使用显示出对SW1116细胞具有协同抑制作用,增加了SW1116细胞对OLP的化疗敏感性。进一步实验发现乳

关键词：结肠腺癌预后模型乳酸代谢相关基因 TCGA GEO genecards

基于乳酸代谢基因的结肠腺癌风险模型构建及其预后价值

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社区医学杂志 2023年第12期21卷 620-626页

作者：欧文杰侯俊杰长春中医药大学临床医学院吉林长春130021 吉林省人民医院肿瘤综合治疗科吉林长春130021

目的基于乳酸代谢的差异表达基因(DEGs)构建结肠腺癌(COAD)的风险模型,并评价其预后价值。方法自genecards数据库获取乳酸代谢相关基因信息,自癌症基因组图谱(TCGA)获取COAD转录组数据及临床信息。采用“limma”包筛选乳酸代谢DEGs,进... 详细信息

目的基于乳酸代谢的差异表达基因(DEGs)构建结肠腺癌(COAD)的风险模型,并评价其预后价值。方法自genecards数据库获取乳酸代谢相关基因信息,自癌症基因组图谱(TCGA)获取COAD转录组数据及临床信息。采用“limma”包筛选乳酸代谢DEGs,进行单因素Cox回归及Lasso回归构建风险模型,通过Kaplan-Meier曲线及受试者工作特征(ROC)曲线验证风险模型的预测能力。对临床性状和风险模型进行单因素、多因素Cox分析,独立的预后因素用于构建列线图模型。分析风险模型与免疫细胞浸润程度的相关性。对高、低风险组进行差异性分析获取风险DEGs,用于基因本体(GO)及京都基因组基因百科全书(KEGG)富集分析。结果成功构建包含17个乳酸代谢DEGs的风险模型。高风险组较低风险组的总生存期(OS)及无进展生存期(PFS)明显缩短,均P0.60。年龄(HR=1.031,95%CI为1.010~1.053,P=0.004)、临床分期(HR=2.193,95%CI为1.674~2.873,P<0.001)和风险模型(HR=1.959,95%CI为1.333~2.877,P<0.001)均是独立的预后因素,列线图模型的AUC值为0.758。风险模型与免疫细胞(质细胞、未活化的CD4记忆性T细胞、未活化的自然杀伤细胞、M0巨噬细胞、活化及未活化的树突状细胞、嗜酸性粒细胞)浸润程度相关,均P<0.05。GO功能富集分析结果显示,共有397个风险DEGs(65个下调、332个上调),主要集中于细胞外基质组织及结构组织。KEGG通路分析前3位的依次为局灶性粘连、PI3K-Akt信号通路、蛋白消化与吸收。结论风险模型是COAD的独立预后因素,可以评估COAD预后和免疫细胞的浸润程度,为COAD预后提供潜在的预测标志物。

关键词：结肠腺癌癌症基因组图谱风险模型乳酸代谢基因 genecards

基于TCGA数据集探讨FAT2基因在上皮性卵巢癌中的作用及机制

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天津医药 2017年第12期45卷 1289-1292页

作者：翟惠惠赵洪波张琴杨丽华昆明医科大学第二附属医院妇科 650101 昆明医科大学

目的基于肿瘤基因图谱(TCGA)数据集研究脂肪非典型钙黏蛋白2(FAT2)基因在卵巢癌中的表达情况,预测并分析FAT2在卵巢癌发生发展中的可能机制及临床价值。方法应用cbioprotal在线分析平台分析TCGA数据库中311例上皮性卵巢癌RNA-SEQ数据,... 详细信息

目的基于肿瘤基因图谱(TCGA)数据集研究脂肪非典型钙黏蛋白2(FAT2)基因在卵巢癌中的表达情况,预测并分析FAT2在卵巢癌发生发展中的可能机制及临床价值。方法应用cbioprotal在线分析平台分析TCGA数据库中311例上皮性卵巢癌RNA-SEQ数据,并结合患者的完整生存期信息,采用Kaplan-Meier法分析FAT2变异与卵巢癌患者生存之间的关系。应用genecards数据库收集与FAT2基因相关的蛋白,绘制FAT2相关蛋白网络图,对相关蛋白进行富集分析,分析蛋白富集的信号通路、生理过程及关键下游基因。结果 311例卵巢癌样本中有12例发生FAT2基因变异,变异率为4%,扩增7例(2.3%),错义突变3例(1%),缺失2例(0.6%)。Kaplan-Meier生存曲线分析表明,FAT2变异组总生存时间长于无变异组(P=0.033 8),无病生存时间与无变异组差异无统计学意义(P=0.387)。与FAT2相关的蛋白有CTNNB1、ARVCF、CTNND1等21个,其中CTNNB1蛋白在卵巢癌中低表达,相关蛋白富集分析到Wnt信号通路、细胞黏附等细胞生理活动。结论 FAT2基因可能可通过诱导Wnt通路中的关键蛋白CTNNB1降解发挥抑癌基因的作用。卵巢癌组织中FAT2高表达是一种预后良好指标,可作为预测患者生存时间,判断预后的有效生物标志物。

关键词：卵巢肿瘤上皮性卵巢癌 FAT2 Wnt信号通路 cbioprotal genecards

基于Oncomine数据库及生物信息学方法挖掘卵巢癌PSME2基因表达意义及作用机制

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重庆医学 2020年第8期49卷 1350-1353,1357页

作者：李晓阳殷雪琴张琴冷天艳杨丽华昆明医科大学第二附属医院昆明650101

目的基于Oncomine数据库及cBioPortal挖掘人蛋白酶激活复合体亚基2(PSME2)基因在卵巢癌细胞中的表达及可能的作用机制,为深入研究PSME2在卵巢癌中的作用提供理论依据。方法对Oncomine数据库中PSME2基因在卵巢癌中表达的13项研究数据进... 详细信息

目的基于Oncomine数据库及cBioPortal挖掘人蛋白酶激活复合体亚基2(PSME2)基因在卵巢癌细胞中的表达及可能的作用机制,为深入研究PSME2在卵巢癌中的作用提供理论依据。方法对Oncomine数据库中PSME2基因在卵巢癌中表达的13项研究数据进行荟萃分析,在cBioPortal在线数据库应用Kaplan-Meier法分析PSME2表达水平与卵巢癌患者生存时间的关系,探讨其临床意义,应用genecards数据库收集与PSME2基因相关的蛋白,并通过STRING绘制PSME2相关蛋白网络图,随后结合DAVID在线软件分析蛋白富集的生理过程。结果挖掘Oncomine数据库中关于卵巢癌细胞及正常卵巢细胞中PSME2基因表达的13项研究数据,卵巢癌中PSME2基因的表达显著高于正常卵巢(Pgenecards数据库收集到与PSME2相关的蛋白有TRAF2、RELB、NFKBIA、VHL等25个,其相关蛋白富集分析结果显示PSME2相关蛋白主要富集在蛋白酶体介导的泛素依赖型蛋白分解代谢、免疫监视及免疫杀伤、病毒致癌、调控细胞转录、细胞分化、细胞周期等生理过程。结论PSME2基因在卵巢癌组织中呈高表达,其可能通过调节蛋白酶体介导的蛋白分解代谢,使肿瘤细胞逃脱免疫监视与免疫杀伤而发挥癌基因作用,该基因可能作为卵巢癌诊治的一个靶点,但其具体的作用机制需要进一步研究和实验验证。

关键词：卵巢肿瘤人蛋白酶激活复合体亚基2 Oncomine数据库 genecards 生物信息学