陳 謙 黃冬琴(通訊作者)
(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 廣西 南寧 530021)
肺癌是一種高發(fā)病率和死亡率的惡性腫瘤,其五年生存率不足30%。肺癌包括小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌,其中80%是非小細(xì)胞肺癌,肺鱗癌是非小細(xì)胞肺癌中的一種,目前缺乏對(duì)肺鱗癌的診斷和預(yù)后標(biāo)志物[1]。既往的研究發(fā)現(xiàn)microRNA可以作腫瘤的生物標(biāo)志物,并對(duì)肺鱗癌的發(fā)生發(fā)展及治療有影響[2]。為此,我們基于dbDEMC 2.0數(shù)據(jù)庫(kù)和GEO數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)miR-486在肺鱗癌中的表達(dá)情況進(jìn)行分析,探討其對(duì)肺鱗癌的診斷和預(yù)后價(jià)值。
dbDEMC 2.0數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.picb.ac.cn/dbDEMC/index.html)包括了TCGA和GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中36種腫瘤的miRNA表達(dá)數(shù)據(jù),可以通過(guò)熱圖對(duì)miRNA的差異表達(dá)情況可視化,給miRNA標(biāo)志物的研究提供便利。
GEO數(shù)據(jù)庫(kù)(www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)是由美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心NCBI創(chuàng)建并維護(hù)的基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)。下載肺鱗癌數(shù)據(jù)GSE16025(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE16025)和 GSE51853(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE51853)。
運(yùn)用DIANA-miRPath v2.0(www.microrna.gr/miRPathv2)對(duì)靶基因通路進(jìn)行分析。DIANA-miRPath v2.0數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)DIANA-microT-CDS和DIANA-TarBase v6.0預(yù)測(cè)出來(lái)的靶基因進(jìn)行富集分析,可以用熱圖顯示分析結(jié)果。
數(shù)據(jù)采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,計(jì)數(shù)資料采用率(%)表示,進(jìn)行χ2檢驗(yàn),計(jì)量資料采用(±s)表示,進(jìn)行t檢驗(yàn),P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
在dbDEMC 2.0數(shù)據(jù)庫(kù)中分析miR-486在不同腫瘤中的表達(dá)情況,結(jié)果如圖1所示,miR-486在多種腫瘤中表達(dá)下調(diào),其中包括乳腺癌(BRCA),肝細(xì)胞癌(LIHC),宮頸癌(CECA),胃癌(GSCA),頭頸癌(HNSC),肺癌(LUCA),肉瘤(SCRA),口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCA),卵巢癌(OVCA),結(jié)腸直腸癌(CLCA)。其中肺癌中473例腫瘤樣本,45例非腫瘤樣本。
圖1 miR-486在不同腫瘤中的表達(dá)情況
我們?cè)贕EO數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)miR-486在肺鱗癌中的表達(dá)情況進(jìn)行進(jìn)一步分析,檢索“l(fā)ung squamous cell carcinoma”和“microRNA”,納入GSE16025和GSE51853數(shù)據(jù)集分析。GSE16025數(shù)據(jù)集包括61例肺鱗癌組織樣本,10例正常肺組織樣本。GSE51853數(shù)據(jù)集包括29例肺鱗癌組織樣本,5例正常肺組織樣本,下載矩陣將數(shù)據(jù)歸一化后,運(yùn)用GEO2R進(jìn)行分析。結(jié)果見(jiàn)表1所示,發(fā)現(xiàn)miR-486在GSE16025中肺鱗癌組織樣本中表達(dá)下調(diào)(logFC=-1.508,P=3.00E-18),在GSE51853中肺鱗癌組織樣本中表達(dá)亦下調(diào)(logFC=-4.436,P=2.23E-13)。
表1 miR-486在肺鱗癌中的表達(dá)情況
對(duì)GSE16025和GSE51853中的肺鱗癌病人進(jìn)行診斷檢驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2所示,曲線(xiàn)下面積>0.9,說(shuō)明miR-486可以作為肺鱗癌的診斷標(biāo)志物。
表2 miR-486對(duì)肺鱗癌的診斷效能
對(duì)TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)473例病人的預(yù)后情況和miR-486的表達(dá)水平的關(guān)系進(jìn)行生存分析,結(jié)果顯示miR-486表達(dá)值與總生存時(shí)間相關(guān),高表達(dá)患者總生存時(shí)間優(yōu)于低表達(dá)組(P=0.044)(圖2)。
圖2 miR-486的表達(dá)與肺鱗癌預(yù)后的關(guān)系
運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)DianaTools對(duì)靶基因預(yù)測(cè)并富集KEGG通路,探尋miR-486調(diào)控的機(jī)制。結(jié)果顯示靶基因富集在mTOR,PI3K-Akt,p53和HIF-1等與肺鱗癌進(jìn)程相關(guān)的信號(hào)通路上,見(jiàn)表3。
表3 miR-486的靶基因通路分析
我們通過(guò)分析dbDEMC 2.0和GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中肺鱗癌病人癌組織和癌旁組織miR-486的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)miR-486在肺鱗癌組織中表達(dá)下調(diào)。結(jié)合病人隨訪(fǎng)數(shù)據(jù),顯示miR-486低表達(dá)提示肺鱗癌的病人預(yù)后不良。診斷實(shí)驗(yàn)表明miR-486對(duì)肺鱗癌的診斷效能高。靶基因預(yù)測(cè)分析顯示miR-486可能調(diào)控mTOR,PI3K-Akt和HIF-1等信號(hào)通路影響肺鱗癌的發(fā)生發(fā)展。
以往的研究發(fā)現(xiàn)miR-486與多個(gè)腫瘤的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。miR-486被發(fā)現(xiàn)在肝細(xì)胞癌病人的組織和血漿中表達(dá)下調(diào),并且通過(guò)下調(diào)p-AMPK/Sirt1信號(hào)通路阻斷肝癌細(xì)胞細(xì)胞周期,抑制癌細(xì)胞增殖[3]。在乳腺癌中,血清hsa-miR-486-5p被證實(shí)可以作為診斷早期乳腺癌的生物標(biāo)志物,具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值[4]。在胃癌的裸鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭?,miR-486明顯抑制裸鼠皮下胃癌細(xì)胞移植瘤的生長(zhǎng),機(jī)制分析發(fā)現(xiàn)通過(guò)抑制NRP2的表達(dá)發(fā)揮作用[5]。在多種腫瘤的研究結(jié)果與我們?cè)诜西[癌的結(jié)果一致,提示miR-486是一個(gè)腫瘤抑制miRNA。
綜上所述,對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中肺鱗癌癌組織和癌旁組織的miRNA表達(dá)譜和隨訪(fǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)miR-486在肺鱗癌組織中表達(dá)下調(diào),低表達(dá)的miR-486與肺鱗癌病人的預(yù)后不良相關(guān)并對(duì)肺鱗癌的診斷效果良好,這些發(fā)現(xiàn)有助于對(duì)肺鱗癌的診斷和預(yù)后預(yù)測(cè)提供新的思路。