YTH基因家族在肾癌中的表达和预后价值.pdf

基金项目：国家自然科学基金（）；新疆少数民族科技人才特培计划项目（）通信作者：艾尼瓦尔艾木都拉，基因家族在肾癌中的表达和预后价值麦麦提江阿布杜克热木张瑞丽，阿不来提买买提明艾尼瓦尔艾木都拉新疆医科大学第一附属医院新疆乌鲁木齐 【摘要】目的生物信息学分析 基因家族各成员在肾癌中的表达及功能。方法利用 、数据平台对 家族分子在肾癌患者中的表达差异、预后价值、基因改变、功能富集、免疫浸润相关性、甲基化进行生物信息学分析。结果肾癌中 、和 表达均较正常肾组织明显下降，则较正常肾组织明显升高。和 的低表达患者总生存期（）和无复发生存期（）明显低于高表达患者。基因变异率为最高（占 ），主要遗传变异类型为基因扩增。富集分析显示 基因家族相关功能包括生物合成、分解及代谢。相关的信号通路有转化启动，代谢调控好喝基因表达转录调控等。家族多数成员的表达与 ，细胞、内皮细胞的浸润呈显著性正相关，与巨噬细胞浸润呈负相关。、在肾癌中的甲基化水平较正常肾组织中显著升高，甲基化水平则下降。结论 家族成员在肾癌中存在表达及功能差异。相关基因特别是 、分子可能成为肾癌诊断和预后评估的潜在的标志物。【关键词】肾肿瘤；家族蛋白；预后；计算生物学中图分类号：；文献标志码：，【】，（）（）（），（）【】；肾细胞癌（，）是泌尿生殖系统常见的肿瘤之一，以高转移率和高死亡率以及高度异质性为临床特点的恶性肿瘤 。目前早期诊断和及时手术仍是局限期 主要的治疗方式。而对于局部晚期 的治疗则以靶向和免疫治疗为主，但是其有效率低以及耐药性等问题导致预后较差 。因此，寻找 特异性的生物标志物和新的治疗靶点是精准治疗的关键。甲基腺苷（，）修饰是哺乳动物细胞中最常见的内部 调控方式。它是通过改变 结构或招募 “阅读器”蛋白来发挥其生物学功能，被认为与人类致癌相关的新靶点 。“阅读器”蛋白含有一个进化保守的 （同源）结构域，可以直接与 结合并通过调控 剪接、输出，促进 翻译或衰减来控制信使 （）的表达，参与肿瘤的增殖、耐药及预后等过程 ，但是 家族蛋白在肾癌方面的研究较少。本文就通过对多种公共数据库的生物信息学分析，探索肾癌中 家族蛋白的表达、预后、生物学功能等，为肾癌治疗中的潜在作用提供新的依据。资料与方法 利用 数据库平台分析表达差异。利用 数据库分析 基因的表达与肾癌患者预后间关系。使用 分析 基因改变频率和类型。通过 平台进行 和 富集分析。从癌症基因组图谱（）数据库（：）获得了肾癌的 数据（）和相应现代医院 年 月第 卷第 期 的临床信息并使用 法分析相关性。分析 基因在肾癌和正常组织中的甲基化水平。结果 在肾癌中 基因的表达差异 数据库平台分析 基因在肾癌中的表达差异。、在肾癌组织中相对低表达，则明显高表达（），而 在肾癌组织中的表达与邻近正常组织相比无明显差异（）（见图 ）。注：基因的 表达差异（），。图 肾癌中 基因表达 家族基因表达与肾癌患者预后间关系通过 分析 基因的表达与肾癌患者总的生存率（）和无复发生存率（）之间的关系。结果显示：（），（），（），（）低表达的肾癌患者 低于高表达群体（见图 ）；（），（），的低达与肾癌患者较差的 显著相关（）（见图 ）。上述结果提示，和 是预测肾癌预后有一定的参考价值。基因在肾癌中的遗传学改变遗传突变性是肾癌发病原因之一。本研究利用 平台分析 基因在肾癌中突变频率和类型。结果提示 基因变异率有所差异，最高的是 （占 ），基因变异率则 家族中最低（占 ）其他依次分别为 （，），（）。例肾癌患者中，成员遗传变异率为 （占 ）（见图 ），主要遗传变异类型包括：基因扩增、基因缺失、截短突变，剪接突变和深度缺失等（见图 ）。与 和 有许多相似的靶点，的 靶点被 识别，被 识别，这表明 蛋白在共同靶点上具有潜在的协同作用。研究发现 通过与 相互作用促进靶 的翻译 。本研究利用 平台分析探索 基因间的关系。图 提示 和 和 之间关系较为密切。基因相关分子的生物学功能分析通过 数据库分析出 个相互作用基因，并利用 平台进一步构建蛋白互作网络图（），图 显示 基因的功能密切相关基因有 、和 。平台 分析提示 基因涉及生物调控、代谢、繁殖、细胞成分的组织、多细胞生物过程、发育过程、应激反应、多器官生物过程、细胞信息传递以及细胞定位等环节。细胞核、细胞浆、含蛋白质复合物、细胞支架、细胞膜、膜密封腔、内质网、内膜系统等细胞及细胞外成分中 相关基因高度富集。主要分子功能包括核酸，蛋白质和核苷酸的结合以及水解酶活性、离子结合等（见图 ）。分析发现与 家族相关的信号通路有转化启动、代谢调控过程、基因表达转录调控，细胞酰胺代谢过程调控等（见图 ）。基因与肿瘤免疫细胞浸润的相关性目前免疫治疗已成为肾癌主要的治疗方法，基因是癌症免疫治疗的潜在新靶点。所以本研究利用 数据库分析 基因与免疫细胞浸润的相关性。结果显示所有 基因的表达均与 细胞、内皮细胞的浸润呈显著性正相关，与 细胞浸润呈负相关。除 外，其余 个 基因与 细胞 浸 润 呈 正 相 关。，和 与巨噬细胞浸润呈负相关。，与 细胞浸润呈显著性正相关。肾癌中 基因的甲基化水平本研究利用 数据库分析肾癌中 基因甲基化水平。结果发现：肾癌中 ，的甲基化水平明显高于正常肾组织，而 甲基化 水 平 则 明 显 低 正 常 组 织。，在肾癌组织中的异常低表达和 高表达均现代医院 年 月第 卷第 期 注：基因表达与肾癌患者的总体生存率（）；：基因的表达与肾癌患者的无复发生存率（）。图 基因表达与肾癌患者生存预测（）注：肾癌中 基因突变率（）；：基因间的相互作用（）。图 基因在肾癌中的变异及之间相关性现代医院 年 月第 卷第 期 注：肾癌中 基因共享差异基因的 网络（，）；：家族相关的生物过程、细胞成分、分子功能（）；：基因相关的信号通路（）。图 基因功能及通路富集分析图 基因与肿瘤免疫细胞浸润的相关性考虑与它们的甲基化调控机制有关。在肾癌组织 甲基化程度明显高于正常组织，但是 表达无显著性差异 讨论 甲基腺嘌呤（）被认为是最普遍、最丰富和最保守的 内部修饰方式，但是关于 甲基化和肿瘤生物学之间关的研究甚少。基因作为重要的甲基“识别蛋白”，属于 同源结构域蛋白（）的两个亚型，即含 结构域蛋白的 和 ，其中 位于哺乳动物细胞质中，位于体细胞的细胞核中 。多项研究显示 甲基“识别蛋白”在人类癌症中发挥着关键作用，并有望成为治疗靶点。如：与胶质母细胞瘤密切相关 ，作为 特异性依赖识别蛋白，通过稳定 转录，调节 中的葡萄糖代谢。复制轴在白血病发生中起着关键作用，敲除 对 细胞增殖有较强的抑制作用 。此外 以 依赖的方式促进 关键受体 （）的翻译，导致 通路过度激活，促进胃癌发生 。另外一项研究显示 和 对乳腺癌的预后分层和治疗靶点具有潜在的应用价值。和 频繁扩增促进乳腺癌的进展，同时 和 过表达与乳腺癌患者不良预后相关 。肺癌方面，通过其识别 的 结构域与 修饰的 结合，抑制 肺 腺 癌 细 胞 的增 殖和 生长 。上述一系列研究证实了 家族 个成员在不同肿瘤生物学过程中发挥的重要作用，但是在肾癌发病机制中的作用尚未明确。因此，本研究我们利用公共测序数据的生物信息学分析来进一步了解 家族基因在肾癌中的生物学作用。本研究分析结果显示，肾癌中 ，低表达，考虑为抑癌基因，的表达在肾癌中显著升高，考虑具有肾癌致癌基因的潜力。肾癌中 和 的低表达患者总生存期（）现代医院 年 月第 卷第 期 图 基因各成员在肾癌组织和正常肾组织中的 甲基化水平分析（），和无复发生存期（）低于高表达患者，可以考虑为肾癌潜在的预后标志物，需要进一步实验验证，为其作为肾癌治疗的新靶点提供更多的试验依据。本研究显示，肾癌中 相关基因总变异率为 ，其中，变异幅度最高的为 （占 ）。基因扩增为主要遗传变异类型，基因主要的癌症相关功能为生物合成及分解代谢。功能富集分析发现 蛋白主要涉及生物调控和代谢等过程。肾癌作为异质性明显的肿瘤，具有明确的组织学和基因学改变，所以不同的患者对治疗有不同的反应。肾癌发生相关基因（、或 ）的突变会导致对氧、铁、营养或能量水平变化的失控，这进一步证实肾癌是一种代谢改变驱动的癌症 。用 和激酶 、（）相关基因构建的 网络表明，这些基因集主要负责凋亡信号通路和负生长调节。比如 通过 激酶和 参与凋亡信号通路，负向调控生长，说明 家族蛋白通过影响 代谢、基因表达转录、细胞酰胺代谢等生物学过程，调控肾癌的发生和发展 。本研究 富集分析结果也证实，家族基因大多与 代谢通路或细胞生物学功能相关。在泛癌特点中，肾细胞癌是免疫原性极强的肿瘤 。在实际治疗中，了解肿瘤患者的免疫浸润状态对于选择最佳的免疫治疗策略至关重要。我们使用 来探讨 家族蛋白表达是否与肾癌免疫浸润相关。本研究分析结果证实，家族蛋白的表达与肾癌的各种免疫标记物相关。比如：除 外，其余 个 基因与 细胞浸润呈正相关。，和 与巨噬细胞浸润呈负相关而 ，与 细胞浸润呈显著性正相关。机体的免疫系统能产生抗肿瘤免疫应答，所以免疫功能低下容易导致癌症发生。肿瘤早期阶段其肿瘤抗原的免疫应答比较强，宿主细胞能够识别并发挥免疫监视功能。但是肿瘤抗原在肿瘤的发展过程中发生变异，外周血 细胞、细胞、细胞将被免疫系统选择性地杀伤清除，数量降低，而免疫原性弱的肿瘤细胞不易被免疫系统识别和杀伤 。本研究中，肾癌组织 ，和 表达降低，细胞、内皮细胞，细胞浸润程度也降低。甲基化及其下游相关信号通路参与众多的生物学过程。研究报道基因的甲基化状态与其表达之间存在负调控关系 。比如：胃癌中多功能蛋白聚糖基因（基因）的甲基化状态与 表达之间存在负调控关系 。食胃结合部腺癌（，）基因 岛的甲基化水平与该基因的低表达有关 。因此，甲基化可能作为癌症诊断和个性化治疗的预测性生物标志物。本研究结果提示，和 在肾癌组织中异常表达可能与它们不同的甲基化水平有关。综上所述，本研究发现 基因家族（尤其是 、）在肾癌中差异表达并与预后有关，考虑为肾癌检测分子靶点和药物靶标提供了理论依据和线索。参考文献 ，（）：，（）：裴雨晴，崔巍 甲基化在肿瘤中的研究进展 中华医学杂志，（）：，（）：，：，（）：（下转第 页）现代医院 年 月第 卷第 期 带”组织，多结交其他 感染者，在某种程度获得更多理解与支持，重拾战胜疾病的信心，也是患者有效利用社会支持的重要基石。感染孕妇屈服应对方式的影响因素艾滋病污名化和自我价值降低往往导致 感染孕妇极度痛苦的情绪体验，该类人群心理困扰难以纾解，容易采取听天由命、放弃自我的屈服应对方式。消极应对与高抑郁水平、低自尊、高污名化有关 。我们研究也证实高 总分的 感染孕妇倾向选择屈服应对方式。抑郁可能会破坏 的依从性，降低了母体免疫功能及增加母婴传播风险。综上所述，感染孕妇倾向采取回避和屈服应对方式。广大医务人员应摒弃污名化和道德偏见，对患者加强心理疏导，鼓励其接纳自我，同时政府应加强社会支持力度。这些举措对于缓解 感染孕妇的负面情绪，引导其采取积极应对方式，减少不良妊娠结局的发生，改善其生活质量意义重大。参考文献 ，：，：，（）：，：，：汪向东，王希林，马弘 心理卫生评定量表手册 增订版中国心理卫生杂志，：，（）：沈晓红，姜乾金，医学应对方式问卷中文版 例测试报告 中国行为医学科学，（）：，（）：黄桑，肖桐明，周涛 中山市 感染孕产妇流行病学特征分析 现代医院，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，?，?，（）：，（）：，：，（），（）：，（）：，：，（）：，：（），（）：櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒 （上接第 页），：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，：，（）：张瑞萍，徐冰心，王社论，等 恶性肿瘤患者外周血调节性 细胞及 、细胞的检测和临床意义 中国临床医学，（）：，（）：张谦，梁鱼，安彩艳 基于 和 数据库探讨 基因及其甲基化在胃癌预后判断中的价值 国际检验医学杂志，（）：石晓鹏，尹颖，张金平，等 基因的甲基化状态与食管胃结合部 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