第一部分:長鏈非編碼RNA譜篩選出四個長鏈非編碼RNA基因與間變性腦膠質(zhì)瘤病人的預(yù)后密切相關(guān)背景與目的間變性腦膠質(zhì)瘤(AGs)為Ⅲ級膠質(zhì)瘤,其中位總體生存期約為37.6個月。然而,由于AGs病人間的總體生存期差異較大,我們認(rèn)為仍有其他決定性因素影響著這類病人的預(yù)后。方法我們納入膠質(zhì)瘤基因表達(dá)芯片數(shù)據(jù)(GSE16011、CGGA和REMBRANDT),提取出長鏈非編碼RNA譜。運用生物信息學(xué)方法,根據(jù)長鏈非編碼RNA(lncRNAs)的表達(dá)水平及AGs病人的臨床信息,篩選出有預(yù)后價值的lncRNAs。結(jié)果通過對膠質(zhì)瘤基因芯片分析,我們共篩選出四個有預(yù)后價值的lncRNAs,分別為AGAP2-AS1、TPT1-AS1、LINC01198和MIR155HG。根據(jù)這4個lncRNAs的表達(dá)水平構(gòu)建出風(fēng)險評分,按照中位風(fēng)險評分值,可將AGs病人分為兩組(高風(fēng)險組和低風(fēng)險組)。結(jié)果顯示,低風(fēng)險組的總體生存期顯著優(yōu)于高風(fēng)險組(中位OS2208.25天vs.591.30天,P0.0001)。此外,低風(fēng)險組的病人的總體生存期曲線與膠質(zhì)瘤Ⅱ級病人的相似(P=0.1669),而高風(fēng)險組的則與膠質(zhì)瘤Ⅳ級的曲線顯著相似(P=0.0005)。所以,基于這四個預(yù)后lncRNAs,AGs病人可被分為類膠質(zhì)瘤Ⅱ級組和類膠質(zhì)瘤Ⅳ級組。根據(jù)多因素COX回歸分析,該風(fēng)險評分可作為獨立的預(yù)后因素(P=0.000)。AGAP2-AS1、LINC01198和MIR155HG的基因表達(dá)水平均隨腫瘤級別的增加而升高,而TPT1-AS1則正好相反。體外試驗表明,敲低AGAP2-AS1的表達(dá)可以顯著抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,并增加腫瘤細(xì)胞的凋亡水平。結(jié)論研究結(jié)果表明,基于這四個lncRNAs構(gòu)建的風(fēng)險評分對AGs病人具有預(yù)后價值。因此,對兩組不同AGs病人應(yīng)采取相應(yīng)的治療措施,以達(dá)到最佳的治療效果并降低副作用。第二部分:間變性膠質(zhì)瘤病人的免疫相關(guān)lnc RNA分子標(biāo)記物背景與目的不同級別膠質(zhì)瘤間的免疫狀態(tài)有明顯差異,而差異表達(dá)的長鏈非編碼RNAs(lncRNAs)對膠質(zhì)瘤病人具有預(yù)測價值。因此,免疫相關(guān)的lncRNAs可作為間變性膠質(zhì)瘤(AGs)病人的治療靶點。方法首先,我們由膠質(zhì)瘤基因表達(dá)芯片數(shù)據(jù)庫(CGGA、GSE16011和REMBRANDT)中提取lncRNAs表達(dá)譜。根據(jù)lncRNAs和免疫基因的表達(dá)水平,構(gòu)建出免疫相關(guān)lncRNAs的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。再依據(jù)AGs病人的臨床信息,篩選出有預(yù)后價值的免疫相關(guān)lncRNAs。運用基因集富集分析(GSEA)和主成分分析(PCA)對識別的基因進(jìn)行了功能注釋。結(jié)果我們從中國腦膠質(zhì)瘤基因組圖譜(CGGA)基因芯片數(shù)據(jù)中篩選出572個lncRNAs及317個免疫基因,構(gòu)建出了免疫相關(guān)的lncRNAs共表達(dá)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而識別出與免疫相關(guān)的lncRNAs。通過共表達(dá)網(wǎng)絡(luò),我們在AGs病人中篩選出9個免疫相關(guān)的lncRNAs(SNHG8、PGM5-AS1、ST20-AS1、LINC00937、AGAP2-AS1、MIR155HG、TUG1、MAPKAPK5-AS1和HCG18)。另外納入兩個獨立的數(shù)據(jù)庫(GSE16011和REMBRANDT)用于驗證研究發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這9個lncRNAs的表達(dá)水平構(gòu)建分子標(biāo)記物,可將AGs病人分為兩組(低風(fēng)險組和高風(fēng)險組)。結(jié)果顯示,低風(fēng)險組的總體生存期(OS)和無進(jìn)展生存期(PFS)顯著優(yōu)于高風(fēng)險組病人(P0.0001;P0.0001)。此外,高風(fēng)險組病人呈現(xiàn)1p/19q未缺失、異檸檬酸脫氫酶(IDH)野生型、TCGA經(jīng)典和間充質(zhì)亞型、CGGA G3亞型及低Kanofsky表現(xiàn)評分(KPS)的特性。該分子標(biāo)記物可作為AGs的獨立預(yù)后因素,與OS顯著相關(guān)(P=0.000,危險比(HR)=1.434)。研究結(jié)果在另外兩個獨立的數(shù)據(jù)庫(GSE16011,REMBRANDT)中得到了進(jìn)一步的驗證�；赑CA分析,高低風(fēng)險兩組病人群體呈現(xiàn)出不同的免疫狀態(tài)。結(jié)論研究篩選出9個免疫相關(guān)的lncRNAs,其構(gòu)成的分子標(biāo)記物對AGs病人具有預(yù)后價值。第三部分:生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)三個基因與MGMT甲基化的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤預(yù)后相關(guān)背景與目的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的惡性腫瘤,病人具有很高的致殘率和死亡率。研究發(fā)現(xiàn),MGMT的甲基化狀態(tài)能夠決定腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的化療敏感性。然而,對于具有相同MGMT甲基化狀態(tài)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人,仍有其他因素影響這類病人的預(yù)后。方法為了篩選出新的預(yù)后關(guān)鍵基因,我們的研究納入了中國膠質(zhì)瘤圖譜(CGGA)的m RNA芯片、RNA測序以及腫瘤基因組圖譜(TCGA)的RNA測序三個數(shù)據(jù)庫。使用DAVID軟件(The Database for Annotation,Visualization and Integrated Discovery)進(jìn)行生物信息學(xué)分析。結(jié)果基于三個數(shù)據(jù)庫信息,我們共識別出三個預(yù)后相關(guān)基因(FPR3,IKBIP,S100A9)。根據(jù)三個基因的表達(dá)水平,研究進(jìn)一步構(gòu)建了風(fēng)險評分。根據(jù)中位風(fēng)險評分,可將MGMT甲基化的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人分為兩組(低風(fēng)險組及高風(fēng)險組)。結(jié)果顯示,低風(fēng)險組的總體生存期(OS)顯著高于高風(fēng)險組人群(中位總生存率1074vs.372天,P=0.0033)。此外,該風(fēng)險評分還能夠顯著區(qū)分以MGMT甲基化且接受化療情況分層的GBM人群(P=0.0473),而對于低風(fēng)險和高風(fēng)險組中MGMT非甲基化或未接受化療的病人,總體生存期間沒有明顯的差異。通過多因素COX回歸分析發(fā)現(xiàn),該風(fēng)險評分是一個獨立的預(yù)后因素(P=0.004)。結(jié)論本研究結(jié)果表明,基于生物信息學(xué)分析,識別出的分子標(biāo)記物對MGMT啟動子甲基化的GBMs病人具有顯著的預(yù)后價值。第四部分:長鏈非編碼RNA LINC00152是高級別膠質(zhì)瘤的潛在預(yù)后生物標(biāo)記物背景與目的長鏈非編碼RNA(lncRNAs)的表達(dá)異常與膠質(zhì)瘤進(jìn)展有關(guān)。高級別膠質(zhì)瘤(HGGs)包括膠質(zhì)瘤Ⅲ級和Ⅳ級,其中Ⅲ級膠質(zhì)瘤的中位生存期約為37.6個月,而Ⅳ級膠質(zhì)瘤則保持在14個月。LINC00152在HGGs中的功能作用尚不清楚。方法我們的研究共納入中國膠質(zhì)瘤基因組圖譜(CGGA)基因芯片,CGGA基因測序和GSE16011三個數(shù)據(jù)庫,結(jié)合膠質(zhì)瘤病人的臨床信息,評價LINC00152在HGGs病人中的表達(dá)水平和預(yù)后價值。通過敲低LINC00152的表達(dá),以確定其在體外試驗和裸鼠試驗中對膠質(zhì)瘤的發(fā)生和進(jìn)展中發(fā)揮的功能作用。結(jié)果LINC00152的表達(dá)水平隨膠質(zhì)瘤的級別而增高,并且在TCGA分型中的間質(zhì)亞型中表達(dá)水平最高。在CGGA基因芯片數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn),LINC00152能獨立預(yù)測HGGs病人的預(yù)后,LINC00152高表達(dá)組的總體生存期(OS)顯著低于低表達(dá)組的(中位OS 14.77月vs.9.65,P=0.0216)。上述結(jié)果在另外兩個獨立的數(shù)據(jù)庫中均可得到進(jìn)一步的驗證。HGGs病人的臨床和分子特征分析發(fā)現(xiàn),LINC00152高表達(dá)組病人呈現(xiàn)出TCGA間質(zhì)亞型、高齡(≥46)、異檸檬酸脫氫酶(IDH)野生型、MGMT非甲基化、未接受化療及低Kanofsky表現(xiàn)評分(KPS)等特性�；贚INC00152的表達(dá),我們篩選出4288個基因探針(2519個上調(diào)探針;1769個下調(diào)探針),對這些基因探針使用DAVID軟件(The Database for Annotation,Visualization and Integrated Discovery)進(jìn)行生物信息學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),上調(diào)的基因富集在免疫應(yīng)答、凋亡過程、細(xì)胞粘附和細(xì)胞增殖調(diào)控等通路。敲低LINC00152的表達(dá),可以顯著抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,增強(qiáng)體外化療的敏感性。同時,敲低LINC00152還能夠顯著抑制裸鼠試驗中的腫瘤生長。結(jié)論因此,我們的研究發(fā)現(xiàn)LINC00152可以作為HGGs病人的潛在預(yù)后生物標(biāo)志物。
【學(xué)位單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R739.4
【部分圖文】：

圖 1.1：不同組別或膠質(zhì)瘤級別間的預(yù)后價值比較。A：在三個數(shù)據(jù)庫中，低風(fēng)險組和高風(fēng)險組的 AGs 病人的 OS 差異。B：在三個數(shù)據(jù)庫中，不同組別中的 AGs 病人的 OS 差異（兩組分別與 II 級和 IV 級膠質(zhì)瘤間）。* P <0.05，** P <0.01，*** P <0.001

圖 1.2：三個數(shù)據(jù)庫中風(fēng)險評分、OS、基因表達(dá)水平和臨床分子病理學(xué)特征的分布情況。A：四個 lncRNAs 在低風(fēng)險和高風(fēng)險組中的表達(dá)水平散點圖。B：風(fēng)險評分和 O的分布情況。每個圖表的中間黑色虛線代表基因分子標(biāo)記物的兩組分界值（中位風(fēng)險評分）。C：低風(fēng)險和高風(fēng)險兩組中四個 lncRNAs 的表達(dá)水平熱圖。行，表示相應(yīng)的

.3：4 個 lncRNAs 分子標(biāo)記物的 ROC 曲線及兩個風(fēng)險組間的功能注釋。A：NAs 分子標(biāo)記物的 ROC 曲線。B：兩組間差異基因的 KEGG 通路分析。圈基因計數(shù)的百分比。C：三個有代表性的 GSEA 結(jié)果。
【參考文獻(xiàn)】

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1 Lei-Lei Guo;Chun-Hua Song;Peng Wang;Li-Ping Dai;Jian-Ying Zhang;Kai-Juan Wang;;Competing endogenous RNA networks and gastric cancer[J];World Journal of Gastroenterology;2015年41期

本文編號：2843087