基于生物信息学分析筛选SP140作为肾透明细胞癌潜在预后生物标记物

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论文字数:**** 论文编号:lw202326668 日期:2023-07-22 来源:论文网
本文是一篇药学论文,本次研究所得到的潜在作用机制将通过后续实验去验证,以进一步探索 SP140 在 KIRC 中所起到的具体作用,为SP140 在临床上的应用奠定基础。

第一部分 材料与方法

1.1 材料
1.1.1 肿瘤免疫评估数据库
肿瘤免疫评估 (Tumor Immune Estimation Resource , TIMER ,https://cistrome.shinyapps.io/timer/)数据库是可评估不同癌症类型中免疫细胞的浸润水平及其对临床影响的可靠的、直观的数据库,其包括 32 种来自癌基因组图谱(The cancer genome atlas,TCGA)的共计 10897 个样本的高通量测序(RNA-seq 表达谱)数据。TIMER 数据库共分为“Gene”、“Survival”、“Mutation”、“Scan”、“Diff Exp”、“Correlation”等 6 个分析模块。
1.1.2 基因表达谱交互分析数据库
基因表达谱交互分析(Gene Expression Profiling Interactive Analysis,GEPIA,http://gepia.cancer-pku.cn/)数据库包括 9736 个癌症样本和 8587 个来自 TCGA 和基因型组织表达数据库(Genotype-Tissue Expression, GTEx)的正常组织样本,其是根据 TCGA 数据库中的相关癌症数据来进行分析,其被广泛用来分析目标基因的表达与恶性肿瘤患者预后之间的相关性。
1.1.3 UALCAN 数据库
UALCAN(http://ualcan.path.uab.edu/analysis.html)数据库也是一种有效的癌症在线分析数据库,其拥有 31 种癌症类型的临床数据。该数据库主要也是基于 TCGA数据库中的相关癌症数据来进行分析。它包含多种功能如基因表达分析、相关性分析、生存分析等。
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1.2 方法
1.2.1 差异表达分析
本研究使用 TIMER 数据库分析 SP140 在多种肿瘤和相应癌旁组织中的差异表达。登录 TIMER 数据库网站,在“Diff Exp”模块输入目的基因“SP140”,然后点击“Submit”,即输出显示 SP140 差异表达的箱式图。本研究使用 Wilcoxon 检验来评估表达水平差异的统计学意义,其中差异显著的肿瘤显示有灰色背景。另外,本研究使用 UALCAN 数据库进一步验证目的基因“SP140”及已报导的 KIRC 预后生物标记物在肿瘤组织和相应癌旁组织中的差异表达。登录 UALCAN 数据库网站,在“Scan by gene classes”模块点击“Scan my genes”按钮,在输入框中输入目的基因,然后点击“Explore”按钮进入下一个页面。点击要分析的肿瘤名称,即输出显示差异表达的箱式图。P < 0.05 为差异具有统计学意义。
1.2.2 生存分析
本研究通过 GEPIA 数据库分析 SP140 的表达与各种癌症类型患者预后之间的相关性。登录 GEPIA 数据库网站,在“Single gene analysis”模块下方输入框中输入目的基因“SP140”,然后点击“GoPIA”进入下一个页面。选择“Survival”模块下拉菜单中的“Survival Plots”,在“Datasets Selection”框中选择要分析的肿瘤的简称,然后点击“Add”,其它参数选择系统默认,最后点击“Plot”按钮输出结果。P < 0.05 为差异具有统计学意义。同时,通过 UALCAN 数据库进一步验证 SP140的表达与各种癌症类型患者预后之间的相关性,并通过 UALCAN 数据库分析已报导的 KIRC 预后生物标记物的表达对 KIRC 患者预后的影响。具体操作方法同上面的差异表达分析,在输出差异表达箱式图界面的下方点击“Survival”按钮,即得到肿瘤患者的生存曲线图。P < 0.05 为差异具有统计学意义。
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第二部分 研究结果

2.1 SP140 在 KIRC 及其它多种肿瘤组织中的表达情况
首先,我们利用 TIMER 数据库来分析 SP140 在各种类型肿瘤组织中的差异表达。结果发现,与相应癌旁组织相比,SP140 在以下肿瘤组织中高表达:乳腺浸润癌(Breast invasive carcinoma,BRCA),头颈鳞状细胞癌(Head and neck squamouscell carcinoma , HNSC ), KIRC , 肾 乳 头 状 细 胞 癌 (Kidney renal papillary cellcarcinoma,KIRP)和子宫内膜癌(Uterine corpus endometrial carcinoma,UCEC),然而在结肠癌(Colon adenocarcinoma,COAD),肾嫌色细胞癌(Kidney chromophobe,KICH),肺鳞癌(Lung squamous cell carcinoma,LUSC)和直肠腺癌(Rectumadenocarcinoma,READ)等肿瘤组织中低表达(图 1a,P < 0.05)。此外,我们还通过 UALCAN 数据库进一步验证了 SP140 在以上 9 种肿瘤组织中的表达情况,所得结果与 TIMER 数据库中结果一致(图 1b,P < 0.05)。
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2.2 SP140 对肿瘤患者预后的影响
首先,我们通过 GEPIA 数据库分析 SP140 的表达水平对以上有差异表达的 9种类型肿瘤患者预后的影响。结果显示:在 KIRC 及 KIRP 患者中,SP140 高表达组患者预后更差;在 HNSC 患者中,SP140 高表达组患者预后更好(图 2a,P < 0.05);在其余六种类型肿瘤患者中,SP140 高低表达对患者预后的影响没有差异(图 2a,P > 0.05)。此外,我们进一步通过 UALCAN 数据库来验证 SP140 的表达与以上 9种类型肿瘤患者预后的相关性。结果显示:SP140 的高表达与 KIRC 及 KIRP 患者预后不良呈正相关(图 2b,P < 0.05),而在其余七种类型肿瘤患者中,SP140 的高低表达对肿瘤患者预后的影响没有差异(图 2b,P > 0.05)。因此,我们认为 SP140的高表达是 KIRC 及 KIRP 患者预后不良的生物标记物。因为 KIRC 是 RCC 中最常见的病理类型,因此,接下来我们主要研究 SP140 在 KIRC 中的主要作用。


药学论文参考

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第三部分 讨论.................................34
全文总结....................................37


第三部分 讨论
RCC 是常见的泌尿系统恶性肿瘤,在 RCC 的病理分型中,以 KIRC 最为常见,约占 RCC 的 75%[2]。RCC 早期症状和体征不明显,约 30%的患者在就诊时已出现转移[26]。RCC 早期患者的 5 年生存率(Overall survival,OS)高达 90%,而局部晚期和转移性 RCC 患者的 5 年 OS 可分别降至 60%和 10%[27]。对于早期 RCC,主要是采用手术治疗。对于晚期及转移性 RCC,手术治疗则难以清除病灶,常给予内科治疗。与其它 RCC 亚型相比,KIRC 对放化疗均不敏感,且其复发及转移率更高。以 IFN-α、IL-2 等为代表的非特异性免疫疗法可用于肾癌的治疗,但是其有效率低,细胞毒性大,而且患者预后也较差,故限制了其在临床上的使用[4]。随着分子生物学的发展,以抗 VEGF 和 mTOR 等为主的靶向治疗为 RCC 患者的治疗带来了希望。然而,长期使用这些药物会导致人体耐药性的产生,进而导致患者较差的预后[5]。近年来,免疫疗法在癌症治疗中取得了突飞猛进的进展,以 ICIs为代表的免疫治疗在 RCC 患者中实现了有效治疗,但是 ICIs 只对部分患者有效,RCC 患者总体生存率仍然较低[28]。先前已有研究显示,免疫系统在肿瘤的发生、发展及转移中发挥着重要的调控作用,免疫相关基因被认为与肿瘤患者的预后相关[29]。因此,寻找新的与免疫相关的肿瘤预后标记物及免疫治疗新靶点对改善RCC 患者的预后具有重要的意义。
在本研究中,我们分析了 SP140 在不同肿瘤组织及相应癌旁组织中的表达差异以及对肿瘤患者预后的影响,发现 SP140 在 KIRC 和 KIRP 中明显高表达,并且高表达 SP140 的 KIRC 和 KIRP 患者均具有更低的总体生存率。由于 KIRC 是 RCC中最常见的病理类型,故选择 KIRC 作为后续研究对象。然后,我们分析了 SP140与已报导的 KIRC 预后生物标记物的相关性,发现 SP140 与 KIRC 预后生物标记物具有显著相关性。此外,基因功能富集分析显示,SP140 具有免疫调节功能。最后,我们分析了 SP140 与肿瘤免疫细胞浸润水平的相关性,发现 SP140 与免疫细胞及免疫细胞表面标记物具有显著相关性。以上结果表明,SP140 可能成为 KIRC 患者的一种新的预后标记物及潜在治疗靶点。


药学论文怎么写

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全文总结


在本研究中,通过生物信息学相关数据库分析了 SP140 在 KIRC 中的表达及对预后的影响,并深入分析了 SP140 所具有的主要生物学功能及对肿瘤免疫细胞浸润的影响。SP140 在 KIRC 中高表达且与 KIRC 患者预后不良呈正相关;SP140与已报导的 KIRC 的预后生物标记物具有显著相关性;SP140 具有免疫调节功能,并且与肿瘤免疫细胞浸润水平及免疫细胞表面标记物的表达具有显著相关性。这些结果提示 SP140 可能通过调控肿瘤免疫细胞的浸润来影响 KIRC 患者的预后,SP140 可作为一种潜在的 KIRC 患者预后标记物。本次研究所得到的潜在作用机制将通过后续实验去验证,以进一步探索 SP140 在 KIRC 中所起到的具体作用,为SP140 在临床上的应用奠定基础。
参考文献(略)

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