基于生物信息学方法分析FAM20A在甲状腺癌中的诊断价值.pdf

基金项目:北京市通州区高层次人才发展支持计划(编号:)作者单位:.首都医科大学附属北京潞河医院内分泌代谢与免疫性疾病中心(北京).糖尿病防治研究北京市重点实验室作者简介:吴南楠女()博士副主任医师从事内分泌代谢疾病基础与临床的研究通信作者:赵冬 :.基于生物信息学方法分析 在甲状腺癌中的诊断价值吴南楠 尹瑞梨 孙荣欣 赵冬【摘要】目的 采用多种生物信息学分析工具和免疫组织化学染色明确序列相似性 家族成员()在甲状腺癌()中的表达及临床诊断意义 方法通过癌症基因组图谱()数据库获取甲状腺癌相关数据分析 在甲状腺癌组织和正常组织之间的表达差异绘制 曲线计算 值评估 对甲状腺癌的诊断效能 利用 数据库下载 甲状腺癌数据集分析 基因在甲状腺癌组织中的表达水平并进行基因富集分析()利用在线数据库 分析 的蛋白相互作用网络 同时收集 年 月 年 月期间于首都医科大学附属北京潞河医院甲状腺外科行甲状腺结节手术的 例患者病理组织样本进行病理组织石蜡切片和免疫组织化学染色验证比较甲状腺癌及良性甲状腺结节样本中 的表达水平 结果 数据库结果表明与正常甲状腺组织相比 在甲状腺癌组织中的表达显著升高(.)表达水平与甲状腺癌临床 分期和病理分型相关(.)对于甲状腺癌的诊断效能显著(.)数据分析显示与正常组织相比 在甲状腺癌组织中表达显著增加(.)富集分析结果显示 主要与 和白介素等信号传导通路相关 数据库分析显示与 相互作用的蛋白主要有 和 等 免疫组织化学染色结果显示 在甲状腺癌组织中表达显著增加(.)结论 基因在甲状腺癌组织中高表达与患者临床 分期和病理分型相关可作为诊断甲状腺癌的潜在分子标记物且与 和白介素等信号传导通路相关为研究甲状腺癌进展分子机制及靶向药物的开发提供理论依据【关键词】生物信息学甲状腺癌【中图分类号】【文献标识码】:./.【】()().().().(.).(.).(.).实用肿瘤学杂志 年第 卷第 期总第 期 (.).(.).【】甲状腺癌是内分泌系统中最常见的肿瘤之一且发病率正迅速增加 来自美国的一项研究显示晚期甲状腺癌的诊断有所增加与总死亡率的缓慢增长相一致故甲状腺癌的早期诊治对预后影响至关重要 积极探索甲状腺癌新的生物标志物是推动早期诊断和开发新的治疗策略的方法之一目前关于甲状腺癌的具体发病机制尚未完全清楚序列相似性 家族成员()作为一种分泌蛋白已经被报道参与肝癌、甲状旁腺癌的发生发展 但其在甲状腺癌中的表达及与甲状腺癌的发生发展目前仍不明确 本研究利用 和 数据库联合临床样本探索 在甲状腺癌中的表达及临床诊断意义 材料与方法.研究对象利用 数据库(:/./)获取甲状腺癌相关数据包括甲状腺癌组织样本 例正常甲状腺组织样本 例整理 (甲状腺癌)项目 流程的 数据并提取 格式的数据以及临床数据 通过甲状腺癌组织样本()配对正常组织样本()分析 表达 另外对 例甲状腺癌组织样本通过 .软件整理基因表达数据以 表达量中位值为界分为高表达组和低表达组 数据过滤策略:去除无临床信息数据处理方法:()提取对应编号配对的癌旁和癌样本进行配对 检验 搜索 数 据 库 检 测 平 台 为 包括正常甲状腺组织 例甲状腺癌 例 应用(.版本)软件包处理下载的文件对数据进行校准、标准化和 变换 收集 年 月 年 月期间于首都医科大学附属北京潞河医院甲状腺外科行甲状腺结节手术治疗且知情同意该项目的 例患者病理组织样本其中包括 例甲状腺癌(实验组)例良性甲状腺结节(对照组)本研究得到了首都医科大学附属北京潞河医院伦理委员会的批准批号:.富集分析 用来评估一个预先定义的基因集的基因在与表型相关度排序的基因表中的分布趋势从而判断其对表型的贡献 根据 数据集筛选出的正常甲状腺组和甲状腺癌组根据基因风险进行评分并与 的基因集进行比对对影响甲状腺癌的可能的作用机制进行探索.免疫组织化学染色应用免疫组化试剂盒(迈新试剂)首先将石蜡切片置于 烤箱中烤片 二甲苯脱蜡入水后加入柠檬酸抗原修复液中进行热修复使用内源性过氧化物酶阻断剂室温静置孵育 洗 次每次 滴加非特异性染色阻剂或阻断剂封闭液室温孵育 多克隆抗体()按照 稀释直接滴加到组织上 冰箱孵育过夜次日 洗 次每次 滴加生物素标记的二抗室温孵育 洗 次每次 滴加链霉菌抗生素蛋白 过氧化物酶 洗 次每次 室温下用显色剂()显色 后用自来水冲洗 苏木素复染梯度乙醇脱水入二甲苯封片 使用奥林巴斯显微镜拍摄图像 采用 软件评估染色区域的面积百分比.统计学分析采用 .软件、软件和 .软件绘图计数资料以频数(百分数)表示组间比较采用 检验两独立样本计量资料符合正态分布采用独立样本 检验不符合正态分布采用 秩和检验 甲状腺癌组和正常甲状腺组的比较采用配对 检验.为差异有统计学意义实用肿瘤学杂志 年第 卷第 期总第 期 结果.在甲状腺癌和正常甲状腺组织中的表达 数据库获得 在 例甲状腺癌组织和 例正常甲状腺组织中的表达数据结果显示与正常甲状腺组织相比 表达在甲状腺癌中显著升高(.)(图)配对分析结果 显 示 在 甲 状 腺 癌 中 显 著 升 高(.)(图)利用 数据集根据表达谱芯片信息提供的 表达进行分析结果显示甲状腺癌组织中 表达明显高于正常甲状腺组织(.)(图)图 在正常甲状腺组织和甲状腺癌组织中的表达差异 :.图 甲状腺癌组织和正常组织中的 的表达水平及配对分析 :.的差异表达与患者临床特征之间的关系根据 表达量中位值将甲状腺癌患者分为高表达组和低表达组比较两组患者的临床特征 结果显示两组病理 分期、分期和病理类型差异具有统计学意义(.)(表)这些结果提示 与临床病例 分期、分期和病理类型相关.对甲状腺癌的诊断价值利用 数据集 曲线分析结果显示 表达对甲状腺癌具有较高的诊断价值(.)(图)图 在甲状腺癌的 曲线分析 实用肿瘤学杂志 年第 卷第 期总第 期表 甲状腺癌患者 高表达组和低表达组临床特征比较()()()().(.)(.)(.)(.).(.)(.).(.)(.)(.)(.).(.)(.)(.)(.).(.)(.)(.)(.).(.)(.)(.)(.).富集分析及 的相互作用蛋白根据 数 据 集 中 筛 选 出 的 包 括 的所有差异基因进行 分析结果显示以下信号通路参与甲状腺癌的发生发展其中包括细胞周期有丝分裂、嗜中性粒细胞脱颗粒、通过白介素传递信号白介素 和白介素 信号、细胞通讯、下游通路、细胞连接组织、非整合素膜 相互作用、通路、甲状腺素生物合成等(图)数据库的结果分析显示 个与 相 互 作 用 的 蛋 白 分 别 有、(图)图 分析以及 的相互作用蛋白 实用肿瘤学杂志 年第 卷第 期总第 期.甲状腺癌与良性甲状腺结节组织 免疫组化染色结果 例甲状腺癌和 例良性甲状腺结节对照组织进行免疫组化染色结果显示与良性甲状腺结节组相比 在甲状腺癌中的表达显著升高差异具有统计学意义(.)(图)图 在甲状腺癌和良性甲状腺结节中的免疫组化染色及阳性面积统计分析 :.讨论根据全球癌症统计全球每年发生.万例甲状腺癌且发病率呈上升趋势 甲状腺癌目前通过超声及针吸活检诊断然而甲状腺活检在细胞学上不确定的比例高达 故对甲状腺活检结果不确定的患者积极进行分子标记物评估可协助明确甲状腺癌的风险和管理策略 探索甲状腺癌关键分子标志物有助于早期诊断、预后评估和复发监测 降低侵入性手术带来的危害 蛋白最初是从造血细胞中鉴定出来的目前被报道参与肝癌、甲状旁腺癌的发生发展 但关于 是否参与甲状腺癌的发生目前仍不明确本研究利用 数据库分析发现 在甲状腺癌中显著升高且 曲线分析结果提示 对甲状腺癌具有较高的诊断价值 为了进一步探索甲状腺癌组织中 表达的差异对 数据库 数据集信息分析结果提示甲状腺癌组织中 表达高于正常甲状腺组织样本 最后通过甲状腺癌及良性甲状腺结节组织临床样本进行免疫组化染色也证实 在甲状腺癌中的高表达 本研究结果提示 可作为诊断甲状腺癌的潜在分子标记物 属于 家族之一 最早是在牙釉质发育不全的疾病中被鉴定出来的是一种假激酶通过非催化机制的信号传递发挥功能 假激酶的突变和表达失调与很多疾病发生发展相关如癌症、神经系统疾病、代谢性疾病和自身免疫性疾病等 另外 是一种分泌蛋白能够释放到血液循环中在生理、病理系统中起着重要作用 我们对包含 等的差异基因进行 富集分析结果显示主要富集在细胞周期有丝分裂、嗜中性粒细胞脱颗粒、通过白介素传递信号白介素 和白介素 信号、细胞通讯、下游通路、细胞连接组织、非整合素膜 相互作用、通路、甲状腺素生物合成等通路上 目前研究提示多种恶性肿瘤发生过程与 信号通路的失调基因相关 信号通路是一个复杂的细胞应激反应网络具有多种不同的输入和下游输出与其作为肿瘤抑制通路的作用相关 发挥作用的生物学过程是参与细胞周期阻滞、衰老、修复和细胞凋亡 这提示今后研究中进一步深入探索 是否通过 信号通路调控甲状腺癌的发生发展综上所述 有望成为甲状腺癌的一种新的诊断性生物标志物且 可能成为潜在的治疗靶点 鉴于 是一种分泌蛋白在今后的研究中将进一步探索 在血液循环中的表达水平评估其对诊断、治疗的价值为甲实用肿瘤学杂志 年第 卷第 期总第 期状腺癌诊疗提供新的分子机制参考文献 .:.():.:.():.():.():.:.():.:.():.:.:.:.:.():.():.:.:.:.():.贺伟母齐鸣王 刚等.和 蛋白在原发性肝癌组织中的表达及其临床意义.实用肿瘤学杂志.():.徐娟贲海祥丁琳琳等.基于潜在类别分析的不同 多发性骨髓瘤患者预后复发的影响因素分布特征研究.实用肿瘤学杂志():.:.():.(收稿日期:修回日期:)实用肿瘤学杂志 年第 卷第 期总第 期