【摘要】：背景肺癌是一個(gè)高發(fā)病率和高死亡率的癌種之一,隨著高通量測序技術(shù)的快速發(fā)展,肺癌的精準(zhǔn)醫(yī)療也為肺癌診療開啟了新的方向。肺癌精確治療需要全面的基因組檢測來確定可行的靶點(diǎn),轉(zhuǎn)錄組測序是一個(gè)健全的平臺(tái)能夠滿足基本的需求。理論上無論RNA種類及其豐度水平如何,轉(zhuǎn)錄組測序需要進(jìn)行臨床運(yùn)用需要做到RNA的精準(zhǔn)定量。但是,由于轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)產(chǎn)生的過程中包含了多種復(fù)雜的步驟,包括:逆轉(zhuǎn)錄,擴(kuò)增,片段化,純化,接頭片段連接和測序。其中任何一步完成的不恰當(dāng)都可能造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。更重要的是一些內(nèi)部的偏差包含GC偏倚和核苷酸組成偏差以及轉(zhuǎn)錄組復(fù)雜性也是數(shù)據(jù)不完善的主要原因。因此,充分了解轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)的特性,建立完善的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)策略是獲取高質(zhì)量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的前提,而高質(zhì)量的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析的前提,也是利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)輔助臨床診療的基礎(chǔ)。基因組數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫(GDC)包含了癌癥和腫瘤圖譜(TCGA)數(shù)據(jù)庫中33種癌癥的轉(zhuǎn)錄組的測序數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)質(zhì)量高,利用基因組數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫(GDC)轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù),一些肺癌診療預(yù)后相關(guān)的標(biāo)志物被挖掘出來,同時(shí)這些標(biāo)志物在肺癌發(fā)生發(fā)展過程中的生物學(xué)功能也被揭示。隨著高通量測序技術(shù)的快速發(fā)展,轉(zhuǎn)錄組測序在輔助肺癌研究方面發(fā)揮這重要的作用,同時(shí)對于臨床肺癌的輔助診療同樣發(fā)揮著不可替代的作用。方法三家測序公司對國際組學(xué)大數(shù)據(jù)質(zhì)量控制學(xué)會(huì)(MAQC)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣本A和B進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果對三家測序公司測序質(zhì)量進(jìn)行評估,同時(shí)構(gòu)建轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)質(zhì)量評估的標(biāo)準(zhǔn)流程,構(gòu)建轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)體系。采集基因組數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫(GDC)27種癌癥的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù),利用t檢驗(yàn)的方法篩選肺腺癌特異性差異表達(dá)基因,同時(shí)通過診斷分析、生存分析和多因素cox回歸分析對肺腺癌特異性表達(dá)基因進(jìn)行進(jìn)一步篩選,篩選出具有診斷和預(yù)后預(yù)測特性的基因,對具有預(yù)后特性的肺腺癌特異性表達(dá)基因構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評分模型,利用該模型對肺腺癌病人的預(yù)后進(jìn)行獨(dú)立預(yù)測。在肺腺癌特異性表達(dá)基因篩選過程中,我們發(fā)現(xiàn)CHIAP2具有診斷及預(yù)后預(yù)測特性。隨后,我們搜集臨床肺腺癌病人新鮮組織樣本18對,用實(shí)時(shí)熒光定量PCR對CHIAP2進(jìn)行定量分析。同時(shí),構(gòu)建CHIAP2過表達(dá)肺腺癌細(xì)胞系,通過增殖、遷移、侵襲以及凋亡實(shí)驗(yàn)探究CHIAP2在肺癌發(fā)生發(fā)展過程中的生物學(xué)功能。結(jié)果通過評價(jià)三家測序公司的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣本A和B轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù),構(gòu)建了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄組測序評價(jià)流程,該流程包括原始轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)中堿基質(zhì)量,ATGC堿基分布,GC含量,比對率和定量評分,同時(shí)比較技術(shù)重復(fù)結(jié)果的一致性以及將定量結(jié)果同國際組學(xué)大數(shù)據(jù)質(zhì)量控制學(xué)會(huì)(MAQC)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集結(jié)果進(jìn)行比較。最終結(jié)果是三家公司轉(zhuǎn)錄組測序定量結(jié)果一致性高,說明了在定量水平三家公司都能夠要求。我們分析了基因組數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫(GDC)27個(gè)癌癥類型的10098個(gè)腫瘤組織樣品轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),并在肺腺癌中鑒定了112個(gè)特異性表達(dá)基因,8240個(gè)差異表達(dá)的基因,其中有70個(gè)肺腺癌特異性差異表達(dá)基因,在這70個(gè)肺腺癌差異表達(dá)基因組有6個(gè)具有肺腺癌診斷特性(AUC95%),另外6個(gè)具有肺腺癌預(yù)后預(yù)測特性(logRank P0.01),COX回歸分析6個(gè)預(yù)后預(yù)測特性的基因具有獨(dú)立預(yù)測能力,同時(shí)利用這6個(gè)基因構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)評分模型對肺腺癌病人預(yù)后具有獨(dú)立的預(yù)測能力。在篩選的過程中發(fā)現(xiàn)CHIIAP2是唯一一個(gè)同時(shí)具有診斷及預(yù)后預(yù)測特性的基因,臨床18對肺腺癌新鮮組織rt-PCR的結(jié)果與數(shù)據(jù)庫結(jié)果一致,即CHIAP2在肺腺癌中處于低表達(dá)。同時(shí)CHIAP2過表達(dá)的肺腺癌細(xì)胞系功能研究發(fā)現(xiàn),相比較正常對照組和陰性對照組,CHIAP2過表達(dá)的肺腺癌細(xì)胞系,其增殖、遷移以及侵襲能力都下降了。結(jié)論從轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)質(zhì)量控制,到轉(zhuǎn)錄組定量結(jié)果深入挖掘獲取輔助臨床診療的基因標(biāo)志物,再到探究該基因的生物學(xué)功能機(jī)制,本項(xiàng)目對于轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)挖掘到臨床應(yīng)用形成了一個(gè)完整的閉環(huán),從而也為轉(zhuǎn)錄組測序輔助臨床肺腺癌診療提供了新的思路。
【學(xué)位授予單位】：廣西醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R734.2
【圖文】：

實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)

RNA-seq數(shù)據(jù)分析流程

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 Bingliang Fang;Reza J Mehran;John V Heymach;Stephen G Swisher;;Predictive biomarkers in precision medicine and drug development against lung cancer[J];Chinese Journal of Cancer;2015年07期

本文編號：2721027