長鏈非編碼RNA與免疫相關(guān)基因在食管鱗癌發(fā)生發(fā)展中的功能機(jī)制與臨床意義研究
發(fā)布時(shí)間:2020-10-10 07:47
食管癌是世界范圍內(nèi)的常見惡性腫瘤,其發(fā)病率居第八位,在惡性腫瘤相關(guān)死亡率居第六位。我國90%以上的食管癌患者病理類型為鱗狀細(xì)胞癌,中國是食管鱗癌的高發(fā)地之一。大多數(shù)食管鱗癌患者在確診時(shí)已為晚期,常伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或者遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,缺乏有效的治療手段,尤其是靶向藥物。更重要的是,食管鱗癌的機(jī)制研究仍有待深入探索,尤其是在腫瘤發(fā)生發(fā)展與藥物敏感性等領(lǐng)域。因此,通過食管鱗癌的機(jī)制研究,以期發(fā)現(xiàn)有效的標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)具有重要的意義。長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一類分子長度大于200個(gè)堿基且不編碼蛋白質(zhì)的RNA分子。近年來,lncRNA在惡性腫瘤中的研究備受關(guān)注,越來越多的lncRNA在惡性腫瘤中異常表達(dá)并參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。LncRNA在食管鱗癌中的功能與機(jī)制研究尚不深入,對(duì)食管鱗癌進(jìn)行l(wèi)ncRNA表達(dá)譜的鑒定和功能機(jī)制研究,有利于發(fā)現(xiàn)可以作為腫瘤診斷或預(yù)后的標(biāo)志物分子和潛在的治療靶點(diǎn)。在本研究中,本課題組前期通過對(duì)食管鱗癌高通量組學(xué)數(shù)據(jù)分析鑒定出一個(gè)全新的食管鱗癌有關(guān)lncRNA,并結(jié)合后續(xù)的功能機(jī)制特征將其命名為lncRNA NMR(NSUN2 Methylated long noncoding RNA)。在本課題組前期119對(duì)食管鱗癌組織和配對(duì)正常食管組織lncRNA表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)中,lncRNANMR在腫瘤組織中的表達(dá)顯著高于在癌旁正常組織中的表達(dá),并且與食管鱗癌患者的預(yù)后顯著相關(guān),高表達(dá)lncRNA NMR提示較差的總體生存。該結(jié)果在本課題組的表達(dá)譜芯片和TCGA數(shù)據(jù)庫中頭頸鱗癌RNA測(cè)序數(shù)據(jù)有著較為一致的結(jié)果,并且在獨(dú)立的83例食管鱗癌患者樣本中得到驗(yàn)證。細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)表明,lncRNA NMR在食管鱗癌細(xì)胞中發(fā)揮癌基因的作用,與食管鱗癌細(xì)胞的遷移侵襲和對(duì)化療藥物的敏感性有關(guān)。敲降lncRNA NMR的表達(dá)能夠顯著抑制食管鱗癌細(xì)胞的遷移與侵襲,促進(jìn)順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,而過表達(dá)lncRNA NMR能夠顯著促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的遷移與侵襲,抑制順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,降低對(duì)順鉑和紫杉醇的敏感性。在機(jī)制方面,食管鱗癌中上調(diào)的lncRNANMR可能與NF-κB通路相關(guān),NF-κB作為轉(zhuǎn)錄因子,在IL-1β和TNF-α的刺激下被激活進(jìn)而結(jié)合到lncRNA NMR的啟動(dòng)子區(qū)域進(jìn)而促進(jìn)lncRNANMR的轉(zhuǎn)錄表達(dá);同時(shí),lncRNANMR能夠直接結(jié)合NSUN2蛋白并被其甲基化,同時(shí)可能競爭性抑制mRNA的甲基化水平;此外,lncRNANMR能夠結(jié)合染色質(zhì)調(diào)節(jié)因子BPTF調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄,通過激活ERK通路上調(diào)MMP3和MMP10基因的表達(dá)。綜上所述,該研究首次揭示了一個(gè)全新的lncRNANMR在食管鱗癌中作為癌基因的具體功能和作用機(jī)制;趌ncRNANMR與食管鱗癌臨床的高度相關(guān)性并在其進(jìn)展中發(fā)揮重要作用,lncRNANMR是食管鱗癌轉(zhuǎn)移和預(yù)后的潛在標(biāo)志物,同時(shí)有可能成為食管鱗癌新的治療靶點(diǎn)。免疫治療是當(dāng)前腫瘤治療中最受關(guān)注和發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域。針對(duì)PD1、PD-L1和CTLA4等靶點(diǎn)免疫檢查點(diǎn)抑制劑在部分實(shí)體腫瘤中取得了令人矚目的成績,但在其它腫瘤中尚未研究或者效果不佳。腫瘤微環(huán)境中的免疫失調(diào),通常被認(rèn)為是促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵因素。隨著腫瘤免疫越來越受關(guān)注,對(duì)腫瘤細(xì)胞與腫瘤微環(huán)境中的免疫系統(tǒng)交互作用的研究更加深入,通過高通量技術(shù)檢測(cè)和反映腫瘤微環(huán)境中免疫狀態(tài)能夠?yàn)槟[瘤治療提供有效的標(biāo)志物或潛在的新治療靶點(diǎn)。食管鱗癌缺乏有效的靶向治療藥物,總體生存預(yù)后很差。因此,系統(tǒng)地分析食管鱗癌微環(huán)境中免疫特征譜十分必要,能夠?yàn)槭彻荀[癌的免疫治療提供依據(jù)。在本研究中,我們從119例食管鱗癌組織和配對(duì)食管正常組織的mRNA表達(dá)譜芯片中提取了 708個(gè)免疫相關(guān)基因的表達(dá)數(shù)據(jù),并將708個(gè)基因分為5個(gè)大類。癌與癌旁差異表達(dá)分析顯示共有186個(gè)基因顯著異常表達(dá),其中99個(gè)免疫相關(guān)基因顯著上調(diào),87個(gè)免疫相關(guān)基因顯著下調(diào)。我們用Human Protein Atlas數(shù)據(jù)庫中的免疫組化數(shù)據(jù)對(duì)顯著下調(diào)的基因SPINK5,IL1RN和顯著上調(diào)的基因SPP1,PLAU進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果與芯片數(shù)據(jù)相一致。這些異常表達(dá)的基因顯著富集于包括T細(xì)胞活化和NF-κB通路等重要免疫功能或相關(guān)信號(hào)通路,提示腫瘤微環(huán)境中免疫系統(tǒng)參與食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展,并可能影響食管鱗癌患者的預(yù)后。在生存分析中,9 個(gè)基因(ABL1、ATF2、ATG5、C6、CD38、HMGB1、ICOSLG、IL12RB2和PLAU)顯著與預(yù)后相關(guān)。其中,ABL1,CD38和ICOSLG三個(gè)基因成為獨(dú)立的預(yù)后因子,構(gòu)建的三基因預(yù)后預(yù)測(cè)模型能夠很好的預(yù)測(cè)食管鱗癌患者的總體生存。我們同樣對(duì)生存分析的結(jié)果進(jìn)行了免疫組化驗(yàn)證,ABL1,CD38和ICOSLG在獨(dú)立驗(yàn)證的110例食管鱗癌患者中,均與患者的總體生存顯著相關(guān);此外,CD4+T淋巴細(xì)胞和CD8+T淋巴細(xì)胞也與患者的總體生存顯著相關(guān),并且三基因預(yù)測(cè)模型聯(lián)合CD4+T淋巴細(xì)胞和CD8+T淋巴細(xì)胞能夠更好的預(yù)測(cè)食管鱗癌患者的預(yù)后。綜上所述,在食管鱗癌中,之前僅僅有少量的關(guān)于腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的研究報(bào)道,本研究首次系統(tǒng)全面地分析了免疫相關(guān)基因與食管鱗癌的臨床相關(guān)性。本研究報(bào)道了食管鱗癌中異常表達(dá)的免疫相關(guān)基因,并構(gòu)建了預(yù)后預(yù)測(cè)模型。這些異常表達(dá)或與臨床預(yù)后顯著相關(guān)的免疫相關(guān)基因,為食管鱗癌的免疫治療提供了新的候選靶點(diǎn)或者聯(lián)合治療靶點(diǎn)。
【學(xué)位單位】:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:R735.1
【部分圖文】:
逡逑值得注意的是,在所有的配對(duì)樣本中,IncRNANMR在食管鱗癌組織中的表達(dá)均逡逑高于其在配對(duì)癌旁組織的表達(dá)(圖1B)。對(duì)這119例食管鱗癌患者進(jìn)行了隨訪,根據(jù)逡逑IncRNANMR表達(dá)量的高低將患者分為高表達(dá)組和低表達(dá)組(以表達(dá)量中位數(shù)為分組逡逑標(biāo)準(zhǔn)),生存分析表明,IncRNANMR高表達(dá)組患者的總體生存明顯比低表達(dá)組患者逡逑預(yù)后差,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.003,圖2)。因此,在這119例配對(duì)食管鱗癌組織逡逑和癌旁正常組織中,高表達(dá)的IncRNANMR提示食管鱗癌患者不良的總體生存。逡逑A邋S'邋18n逡逑s邐,逡逑薌邋17.邐:;邐—^逡逑?2邐?轅逡逑這邋16-邐—^—逡逑Q.邐?:洛S.逡逑①邋15-邐:逡逑>邐、:逡逑§邐:逡逑益邋14*1邐I邐|逡逑Normal邐Tumor逡逑B邋4-逡逑2邋3\邐N=119逡逑p:邋tL邐Median=1.179逡逑g2-||邐P—1逡逑0fl邋丨邋liiillilkiL逡逑Sample逡逑圖1.邋LncRNANMR在119對(duì)食管鱗癌組織和配對(duì)食管正常組織中的表達(dá)逡逑62逡逑
RNANMR在TCGA數(shù)據(jù)庫中多種常見腫瘤中的表達(dá)情況逡逑GA數(shù)據(jù)庫對(duì)多種腫瘤進(jìn)行了邋RNA測(cè)序檢測(cè),對(duì)其重分析能夠提取出其cRNA的表達(dá)情況,供研究者參考。在本研究中,選取了包括頭頸鱗癌(HNSC上皮癌(BLCA)、侵襲性乳腺癌(BRCA)、子宮頸癌(CESC)、大腸)、多形膠質(zhì)細(xì)胞瘤(GBM)、腎嫌色細(xì)胞癌(KICH)、腎透明細(xì)胞癌(KIRC邋)細(xì)胞癌(KIRP)、腦低級(jí)別膠質(zhì)瘤(LGG)、肝細(xì)胞癌(LIHC)、肺腺癌(LUAD(LUSC)、卵巢漿液性囊腺癌(OV)、前列腺癌(PRAD)、直腸腺癌(READ)素瘤(SKCM)、胃癌(STAD)、甲狀腺癌(THCA)和子宮內(nèi)膜癌(UCEC實(shí)體腫瘤(含對(duì)應(yīng)的癌旁正常組織),提取了邋IncRNA邋NMR在其中的表分析表明,IncRNANMR在頭頸鱗癌、腎透明細(xì)胞癌和胃癌中的表達(dá)顯旁正常組織中的表達(dá)(P<0.05,圖3)。具體分析表明,在頭頸鱗癌中,IncR表達(dá)與頭頸鱗癌的臨床分期顯著相關(guān),IncRNA邋NMR與頭頸鱗癌T分期、M分期均顯著相關(guān)(P<0.05,圖4),并且在較晚的分期中表達(dá)高于較早巴結(jié)陽性和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移陽性患者中的表達(dá)明顯高于陰性患者中的表達(dá)(圖4)
^t逡逑關(guān)逡逑期逡逑分逡逑邋O嗗義狹馘義希蓿卞義洗镥義希簦殄義希掊義希蓿沖義
本文編號(hào):2834933
【學(xué)位單位】:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:R735.1
【部分圖文】:
逡逑值得注意的是,在所有的配對(duì)樣本中,IncRNANMR在食管鱗癌組織中的表達(dá)均逡逑高于其在配對(duì)癌旁組織的表達(dá)(圖1B)。對(duì)這119例食管鱗癌患者進(jìn)行了隨訪,根據(jù)逡逑IncRNANMR表達(dá)量的高低將患者分為高表達(dá)組和低表達(dá)組(以表達(dá)量中位數(shù)為分組逡逑標(biāo)準(zhǔn)),生存分析表明,IncRNANMR高表達(dá)組患者的總體生存明顯比低表達(dá)組患者逡逑預(yù)后差,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.003,圖2)。因此,在這119例配對(duì)食管鱗癌組織逡逑和癌旁正常組織中,高表達(dá)的IncRNANMR提示食管鱗癌患者不良的總體生存。逡逑A邋S'邋18n逡逑s邐,逡逑薌邋17.邐:;邐—^逡逑?2邐?轅逡逑這邋16-邐—^—逡逑Q.邐?:洛S.逡逑①邋15-邐:逡逑>邐、:逡逑§邐:逡逑益邋14*1邐I邐|逡逑Normal邐Tumor逡逑B邋4-逡逑2邋3\邐N=119逡逑p:邋tL邐Median=1.179逡逑g2-||邐P—1逡逑0fl邋丨邋liiillilkiL逡逑Sample逡逑圖1.邋LncRNANMR在119對(duì)食管鱗癌組織和配對(duì)食管正常組織中的表達(dá)逡逑62逡逑
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^t逡逑關(guān)逡逑期逡逑分逡逑邋O嗗義狹馘義希蓿卞義洗镥義希簦殄義希掊義希蓿沖義
本文編號(hào):2834933
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