【摘要】：背景子宮癌肉瘤(Uterine Carcinosarcomas,UCS),也稱惡性中胚葉混合瘤或惡性米勒管混合瘤(malignant mixed mullerian tumor,MMMT),是子宮肉瘤中最常見的一種。多發(fā)于絕經(jīng)后婦女,有時(shí)也可能發(fā)生在絕經(jīng)前婦女身上。其病因尚不明確,臨床表現(xiàn)缺乏明顯的特異性,很難在術(shù)前確診,因此,很容易誤診。其癌性組件類似于高品位子宮內(nèi)膜樣、漿液性或子宮內(nèi)膜癌,因而也可把UCS視為II型子宮內(nèi)膜癌。雖然UCS比較少見,全世界年發(fā)病率為每100萬名婦女有5.1-6.9例,但由于其高轉(zhuǎn)移率,復(fù)發(fā)率和高度復(fù)雜的病理情況等原因,死亡率卻占子宮體惡性腫瘤的15%。UCS的治療主要取決于手術(shù),尤其是淋巴結(jié)清掃術(shù),可以大大提高患者的總體生存率。盡管如此,UCS的五年生存率仍然較低(18%-39%)。在過去的幾十年里,許多惡性腫瘤(包括膀胱癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、膠質(zhì)瘤、腎癌、平滑肌肉瘤、卵巢癌和前列腺癌)在其不同的分子特征的基礎(chǔ)上,分為不同的分子亞型。這種分類有助于更好地理解這些腫瘤,制定出更有針對性、更有效的治療方法。在此分子分型的研究中,我們根據(jù)子宮癌肉瘤不同的基因表達(dá)模式與臨床病理特征,將其分為兩種不同的分子亞型。研究表明,相對于亞型I患者來說,II型具有較高的侵襲性,且II型患者對治療不敏感。分子分型的研究加深了我們對UCS的理解,由此奠定了開發(fā)不同分子亞型特異的診斷性分子標(biāo)記物的基礎(chǔ)。目的首先通過收集子宮癌肉瘤(UCS)臨床標(biāo)本,奠定數(shù)據(jù)分析后驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。而后,通過同義聚類分析(Consensus Clustering)GEO數(shù)據(jù)庫和癌癥基因組圖譜(TCGA)數(shù)據(jù)庫,得出兩種不同的UCS分子亞型,分別定義為亞型I和亞型II。接著,通過微陣列顯著性分析(SAM-seq)獲得兩種亞型顯著差異表達(dá)基因,對這些基因進(jìn)行基因集富集分析(GSEA)、基因功能分類(GO)和DAVID功能注釋,使用Cluster 3.0和TreeView分析顯著性差異表達(dá)的基因。這項(xiàng)研究能幫助更好的理解UCS分子分型和特定發(fā)生機(jī)制,并能有效地指導(dǎo)開發(fā)診斷性分子標(biāo)記物。方法生物信息學(xué)分析:首先,分別從基因表達(dá)綜合數(shù)據(jù)庫(www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)和癌癥基因組圖譜(TCGA)下載子宮癌肉瘤(UCS)病例的RNA-seq數(shù)據(jù)集,通過同義聚類分析(Consensus Clustering)顯示不同數(shù)據(jù)庫來源的數(shù)據(jù)均分出兩種不同的UCS分子亞型。通過Silhouette分析評估Consensus clustering的準(zhǔn)確性,結(jié)果驗(yàn)證了兩個(gè)亞型是UCS的最佳分型。進(jìn)一步的Sub-Map分析,驗(yàn)證了從GSE32507和TCGA兩個(gè)數(shù)據(jù)集中分析出的獨(dú)立亞型高度相關(guān)。分子分型與臨床信息相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),腫瘤侵襲性和腫瘤重量這些臨床指標(biāo)與分型顯著相關(guān)。通過微陣列顯著性分析(SAM-seq)獲得亞型顯著差異表達(dá)基因。利用基因集富集分析(GSEA)、基因功能分類(GO)和DAVID功能注釋發(fā)現(xiàn),UCS的兩種分子亞型呈現(xiàn)出不同的基因表達(dá)模式。最后,使用Cluster 3.0和TreeView分析每個(gè)亞型中前500個(gè)顯著性過表達(dá)的基因,呈現(xiàn)出明顯的差異。統(tǒng)計(jì)分析:通過卡方檢驗(yàn)和Fisher精確檢驗(yàn)評估顯著性,經(jīng)過FDR校正,p0.05具有顯著性。結(jié)果本研究分別分析了基因表達(dá)綜合性數(shù)據(jù)庫(www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)和癌癥基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas TCGA)里的子宮癌肉瘤(UCS)數(shù)據(jù)信息,確定了兩組不同分子亞型(分別是C1和C2,L1和L2)。然后通過Sub-Map相關(guān)性分析,確定這種分型方式的可靠性。通過生物信息學(xué)分析,我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)分子亞型的UCS具有不同的基因表達(dá)模式。我們進(jìn)行了基因集富集分析(GSEA),發(fā)現(xiàn)亞型II富集與成肌細(xì)胞分化/肌肉發(fā)育有關(guān)的基因,而在亞型I中過表達(dá)的基因與細(xì)胞間粘附和細(xì)胞凋亡相關(guān)。緊接著通過顯著性分析(SAM-seq軟件)各亞型中高表達(dá)的基因,通過基因功能分類(GO)和DAVID功能注釋得到在兩個(gè)亞型中差異表達(dá)的信號通路:在亞型Ⅰ中富集的信號通路主要參與細(xì)胞間黏附、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、抗原加工和呈遞、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、激酶活性等,在亞型Ⅱ中富集的信號通路則包括肌肉發(fā)育、肌肉收縮、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)、生物合成等通路。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)在亞型Ⅰ和亞型Ⅱ中顯著性高表達(dá)的基因呈現(xiàn)出明顯的差異。除了不同的亞型具有明顯不同的基因表達(dá)模式外,各亞型還具有不同的臨床病理特征。這些具體的臨床病理特征可以從TCGA數(shù)據(jù)庫中下載獲得,我們比較了UCS患者亞型特異的臨床病理特征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)亞型I表現(xiàn)出腫瘤低侵襲率,瘤重輕的特征;而亞型II表現(xiàn)出高侵襲率,高重量的特征。亞型I可能代表了低級別子宮癌肉瘤,而亞型II可能代表了高級別子宮癌肉瘤。結(jié)論1.同義聚類分析出子宮癌肉瘤可以分為兩個(gè)分子亞型;2.子宮癌肉瘤表現(xiàn)出亞型特異的基因表達(dá)模式。不同的UCS分子亞型富集的基因和信號通路不同;3.子宮癌肉瘤表現(xiàn)出亞型特異的臨床病理特征。不同的UCS分子亞型病人在腫瘤侵襲率、腫瘤重量以及分期上具有明顯的差異。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R737.33
【圖文】：

圖 1 子宮癌肉瘤（UCS）樣本病理切片的 H&E 染色結(jié)果同義聚類分析出子宮癌肉瘤（UCS）的兩個(gè)分子亞型析了從基因表達(dá)綜合數(shù)據(jù)庫（GSE32507）中獲得的 14 例子宮癌肉瘤過同義聚類分析出了兩種不同的 UCS 分子亞型（圖 2－1A 和 2－1C中 UCS 病例的數(shù)量，又對來自癌癥基因組圖譜（TCGA）的 57 個(gè) U行了另一個(gè)獨(dú)立分析，其結(jié)果也顯示了 UCS 有兩種不同的分子亞型1D）。在這兩個(gè)數(shù)據(jù)集中，由 Silhouette 分析來驗(yàn)證同義聚類分析出布圖（2－2A 和 2－2C，2－2B 和 2－2D）所示。我們進(jìn)行了 Sub-Map 分析，以驗(yàn)證上述兩個(gè)數(shù)據(jù)集中是否有相關(guān)性。

子宮癌肉瘤分子亞型研究結(jié)果的確顯示，GSE32507 中的 C1 和 C2 亞型與 TCGA 數(shù)據(jù)集中的 L1 和 L2 亞型高度相關(guān)（圖 2－1E）。以上分析結(jié)果表明：UCS 存在兩種不同的分子亞型，且其具有不同的基因表達(dá)模式。

17圖 2-2 劃分兩個(gè)分子亞型的 UCS（A）和（B）分別為 GSE32507 和 TCGA 數(shù)據(jù)集的分布圖。（C）和（D）CDF 曲線下面積越大表明其分子亞型數(shù)目越多。2.3 子宮癌肉瘤（UCS）分子亞型的臨床病理特征接下來，開始比較了來自 TCGA 數(shù)據(jù)集的 57 個(gè)子宮癌肉瘤（UCS）患者的特異性

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本文編號：2767572