張英郎 張偉 武燕龍 包國(guó)昌
(赤峰學(xué)院附屬醫(yī)院泌尿外科赤峰市泌尿外科研究所,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
前列腺癌(PC)是困擾全世界男性的主要癌癥,好發(fā)于中老年人,國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)了2020年全球癌癥發(fā)病率與死亡率,其中約有140萬PC新發(fā)病例,37.5萬人死亡。北歐,西歐,加勒比,澳大利亞/新西蘭和北美位列發(fā)病率前5位〔1〕。我國(guó)由于人口老齡化加劇,生活方式及飲食結(jié)構(gòu)的改變,其發(fā)病率也呈明顯上升趨勢(shì)。PC起病隱匿,臨床發(fā)現(xiàn)時(shí)多伴有遠(yuǎn)處臟器及淋巴結(jié),預(yù)后較差。生物信息學(xué)分析是基于組織細(xì)胞的芯片或高通量測(cè)序微陣列數(shù)據(jù),將信息學(xué)與表達(dá)譜分析技術(shù)相結(jié)合,作為一個(gè)強(qiáng)有力的方法從成千上萬個(gè)基因中挖掘有價(jià)值的基因,有助于解析癌癥的潛在分子機(jī)制。GEO收錄了世界各國(guó)研究機(jī)構(gòu)提交的芯片或高通量表達(dá)數(shù)據(jù),屬于獲得倫理批準(zhǔn)的公共數(shù)據(jù)庫。用戶可以檢索他人上傳的一些實(shí)驗(yàn)測(cè)序數(shù)據(jù)并免費(fèi)下載進(jìn)行研究,所以不存在倫理問題和其他利益沖突。本研究采用此方法從中有效的篩選出了25個(gè)差異表達(dá)基因(DEGs),識(shí)別了4個(gè)與PC預(yù)后相關(guān)的篩選樞紐(Hub)基因,這些基因可能作為將來抗腫瘤藥物開發(fā)及腫瘤發(fā)生發(fā)展機(jī)制研究的靶點(diǎn),被進(jìn)一步研究。
1.1數(shù)據(jù)獲取與DEGs的鑒定 在GEO數(shù)據(jù)庫中(https://www.ncbi.nlm.nih.gov)下載PC的mRNA微陣列芯片數(shù)據(jù)GSE46602〔2〕和GSE104749〔3〕,前者包含通過激光切除術(shù)獲取的36例PC組織和14例正常組織,后者包含通過細(xì)針穿刺活檢獲取的4例PC組織和4例正常組織,檢測(cè)平臺(tái)均為GPL570 Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array。應(yīng)用Limma包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,設(shè)置篩選標(biāo)準(zhǔn)(P<0.01,|logFC|>2)后得到顯著DEGs,以logFC為正值表示該基因在癌中高表達(dá),為負(fù)值表示其在癌中低表達(dá),通過網(wǎng)絡(luò)工具Venn diagram(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/Venn/)獲得兩個(gè)數(shù)據(jù)集重疊的DEGs。
1.2蛋白互作(PPI)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及hub基因的篩選 STRING 11.0 Version (http://string-db.org)是一個(gè)整合已知的和預(yù)測(cè)的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫可應(yīng)用于2 031個(gè)物種,包含960萬種蛋白和1 380萬條蛋白質(zhì)之間的相互作用,有助于挖掘核心的調(diào)控基因。在Homo sapiens中查詢25個(gè)DEGs。利用Cytoscape獲得可視化的PPI網(wǎng)絡(luò)圖,選擇馬修斯相關(guān)系數(shù)(MCC)拓?fù)浞治龇椒ㄔ赑PI網(wǎng)絡(luò)中對(duì)關(guān)鍵蛋白的進(jìn)行預(yù)測(cè)得到degree前5位的Hub基因。
1.3差異基因本體化(GO)功能和京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路富集分析 Metascape(http://metascape.org)是一個(gè)強(qiáng)大的基因功能注釋分析工具,它能夠去除功能冗余的富集通路,用簡(jiǎn)單明了的條形圖顯示出最主要的結(jié)果,富集的通路也能以網(wǎng)絡(luò)形式呈現(xiàn),更易于理解通路或生物學(xué)過程之間的關(guān)系。將DEGs及Hub基因輸入到此網(wǎng)站,進(jìn)行GO功能和KEGG通路富集分析。隨后通過GeneCards網(wǎng)站(https://www.genecards.org/)對(duì)每一個(gè)Hub基因進(jìn)行詳細(xì)的GO和KEGG通路富集注釋。
1.4Hub基因表達(dá)差異驗(yàn)證及預(yù)后分析 我們分別在GEO和腫瘤與癌癥基因組圖譜(TCGA,https://portal.gdc.cancer.gov) 數(shù)據(jù)庫下載了兩個(gè)芯片的series Matrix file(s)數(shù)據(jù)及TCGA_GTEX-PRAD TPM格式的RNAseq數(shù)據(jù),應(yīng)用3.6.3 R包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算及可視化,分析hub基因在癌組織中對(duì)比正常組織的表達(dá)差異及與臨床變量〔Gleason評(píng)分、前列腺特異性抗原(PSA)水平和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)〕的相關(guān)性。為了鑒定與預(yù)后相關(guān)的基因,利用GEPIA(http://gepia.cancer-pku.cn)進(jìn)行總生存(OS)和無病生存(DFS)分析,以P<0.05篩選與預(yù)后相關(guān)的基因,進(jìn)一步通過R包統(tǒng)計(jì)分析Hub基因之間的相關(guān)性。
1.5Hub基因預(yù)測(cè)生存效能評(píng)價(jià) 下載TCGA_GTEX-PRAD隊(duì)列中的表達(dá)數(shù)據(jù),篩選出包含5年生存狀態(tài)資料的患者79例,其中4例5年內(nèi)因腫瘤原因死亡,75例5年時(shí)仍存活;建立索引獲得患者Hub基因的表達(dá)水平數(shù)據(jù),采用pROC R包和ggplot2 R包構(gòu)建受試者工作特征(ROC)曲線,計(jì)算曲線下面積(AUC)預(yù)測(cè)5年疾病特異性生存與否的能力,以AUC>0.7表示具有一定的預(yù)測(cè)效能。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS22.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、單因素方差分析、Kaplan-Meier生存分析、Log-rank檢驗(yàn)。
2.1DEGs的識(shí)別 應(yīng)用limma包分析,以P<0.05,|logFC|>1為標(biāo)準(zhǔn),相比于正常組織,GSE4-6602隊(duì)列共篩選了372個(gè)高表達(dá)及641個(gè)低表達(dá)的DEGs,GSE104749隊(duì)列則有134個(gè)高表達(dá)及175個(gè)低表達(dá)的DEGs,見圖1。進(jìn)一步以|logFC|>2為篩選標(biāo)準(zhǔn),GSE46602隊(duì)列共篩選了159個(gè)下調(diào)及74個(gè)上調(diào)的DEGs,GSE104749隊(duì)列有93個(gè)下調(diào)及82個(gè)上調(diào)的DEGs,Ven圖獲得兩個(gè)數(shù)據(jù)集中9個(gè)共同上調(diào)和16個(gè)下調(diào)的DEGs。其中上調(diào)的基因?yàn)镈LX1,RRM2,ITGBL1,ASPN,TRPM4,TOP2A,INHBA,BICD1,AURKA;下調(diào)的基因?yàn)镹EFH,SLC14A1,TRIM29,LIN00844,VSNL1,CYP3A5,COL4A6,DSC3,ID4,AOX1,PDE8B,HOXD10,GATA3,FOXQ1,ANGPT1,ARMCX1。
圖1 差異表達(dá)基因火山圖
2.2差異基因的PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和Hub基因的篩選 將25個(gè)DEGs導(dǎo)入到STRING數(shù)據(jù)庫中,得到了包含24個(gè)節(jié)點(diǎn),9條互作關(guān)系線的PPI網(wǎng)絡(luò),PPI富集P<0.002 07,見圖2。應(yīng)用Cytohubba進(jìn)一步篩選了排名前5位的Hub基因,分別為TOP2A,AURKA,RRM2,COL4A6,BICD1。
圖2 25個(gè)DEGs的PPI網(wǎng)絡(luò)
2.3差異基因的GO功能和KEGG通路富集分析 Metascape富集分析結(jié)果表明這25個(gè)DEGs共富集到7個(gè)GO生物學(xué)功能和1個(gè)KEGG信號(hào)通路上,主要集中神經(jīng)元凋亡過程調(diào)控,激素水平調(diào)節(jié),細(xì)胞周期負(fù)調(diào)控,藥物代謝;5個(gè)Hub基因富集在細(xì)胞周期,有絲分裂通路中,見圖3。GeneCards在線數(shù)據(jù)庫對(duì)Hub基因分別進(jìn)行詳細(xì)的GO和KEGG注釋,見表1。
表1 GeneCards網(wǎng)站分析Hub基因主要參與的生物學(xué)功能和信號(hào)通路
圖3 差異基因的GO和KEGG富集分析
2.4Hub基因在PC中的表達(dá) 基于GSE46602和GSE104749的芯片原始數(shù)據(jù),將Hub基因的表達(dá)差異繪制成了散點(diǎn)圖,見圖4A。接著在TCGA_GTEX-PRAD大數(shù)據(jù)集中驗(yàn)證了這些基因在PC中的表達(dá),結(jié)果顯示,相比于正常前列腺組織,TOP2A,AURKA,RRM2及BICD1在PC組織中高表達(dá),COL4A6在PC組織中低表達(dá),見圖4B~F,這與芯片結(jié)果相符。同時(shí)分析還表明TOP2A,AURKA及RRM2表達(dá)水平越高,其Gleason評(píng)分,PSA水平及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率越高(均P<0.05),COL4A6表達(dá)水平越低,Gleason評(píng)分,PSA水平及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移越低(均P<0.05),見表2~4。
表2 Hub基因表達(dá)與PC患者Gleason評(píng)分的關(guān)系(M)
表3 Hub基因表達(dá)與PC患者PSA水平的關(guān)系(M)
表4 Hub基因表達(dá)與PC患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系(M)
A:GSE46602和GSE104749數(shù)據(jù)集(PC組織n=40,正常組織n=18);B~F:TCGA_GTEx-PRAD數(shù)據(jù)集(PC組織n=496,正常組織n=152)
2.5Hub基因在PC中的預(yù)后分析及各基因的相關(guān)性分析 通過GEPIA網(wǎng)站對(duì)Hub進(jìn)行生存分析,以中位數(shù)作為截?cái)嘀捣譃楦叩捅磉_(dá)兩組,結(jié)果顯示所有Hub基因在PC中的表達(dá)與患者OS無相關(guān)性(P>0.05),見圖5,但與患者DFS顯著相關(guān)。TOP2A,AURKA及RRM2在PC中高表達(dá)與PC患者更短的DFS顯著相關(guān)(P<0.05),COL4A6在癌中低表達(dá)與較短的DFS顯著相關(guān)(P<0.05),見圖6。隨后通過R在TCGA-PRAD-RNAseq數(shù)據(jù)集中對(duì)TOP2A,AURKA及RRM2的表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗(yàn),結(jié)果不滿足正態(tài)分布(P<0.05)。隨后用Spearman秩相關(guān)進(jìn)行相關(guān)分析,結(jié)果顯示TOP2A與AURKA及RRM2之間呈顯著正相關(guān)(r=0.890、0.890,均P<0.001),RRM2與AURKA之間呈顯著正相關(guān)(r=0.850,P<0.001)。
圖5 Hub基因與OS的關(guān)系生存
圖6 Hub基因與DFS的關(guān)系生存
2.6Hub基因在PC患者5年疾病特異性生存與否中的預(yù)測(cè)效能 在TCGA_GTEx-PRAD隊(duì)列中,TOP2A(AUC=0.754),AURKA(AUC=0.765),RRM2(AUC=0.826)及COL4A6(AUC=0.901)均表明在預(yù)測(cè)PC患者5年后是否生存有一定的準(zhǔn)確性,其中RRM2表現(xiàn)最優(yōu),見圖7。
圖7 Hub基因預(yù)測(cè)PC患者5年疾病特異性生存的ROC曲線
基因表達(dá)數(shù)據(jù)反映的是直接或間接測(cè)量得到的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA在組織細(xì)胞中的豐度,生物信息學(xué)可以利用這些數(shù)據(jù)分析哪些基因的表達(dá)發(fā)生了改變,基因之間有何相關(guān)性,在不同條件下基因的活動(dòng)是如何受影響的,這在揭示疾病內(nèi)在機(jī)制、發(fā)現(xiàn)治療靶點(diǎn)、輔助診斷、藥物療效判斷、預(yù)測(cè)疾病預(yù)后等方面有重要的作用。本研究的主要思路基于“挑”篩選DEGs、“圈”功能聚類、“聯(lián)”蛋白互作、“靠”臨床意義這四個(gè)維度,識(shí)別了4個(gè)具有臨床意義的Hub基因。分析發(fā)現(xiàn)TOP2A,AURKA,RRM2在PC中高表達(dá),而COL4A6在PC中表達(dá)降低,且這些基因的表達(dá)與PC患者Gleason評(píng)分,PSA水平及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有顯著相關(guān)性,提示它們與PC的侵襲能力及惡性程度相關(guān),這對(duì)于腫瘤發(fā)生發(fā)展機(jī)制研究及后續(xù)藥物靶點(diǎn)的研發(fā)有一定的參考價(jià)值。生存分析顯示TOP2A,AURKA,RRM2作為致病性基因,其高表達(dá)與PC患者較短的DFS顯著相關(guān),而COL4A6作為保護(hù)性基因,其高表達(dá)與PC患者較長(zhǎng)的DFS顯著相關(guān)。而這些基因表達(dá)與OS無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,可能因前列腺癌預(yù)后良好,OS作為研究終點(diǎn)不易獲得有關(guān)。表達(dá)譜分析中,經(jīng)常會(huì)用到相關(guān)性分析,探索一組基因間的共表達(dá)特征。如這些基因間的表達(dá)是否存在較強(qiáng)的協(xié)同性,一個(gè)基因表達(dá)值的改變是否與另一個(gè)基因表達(dá)值改變顯著相關(guān),它們之間是共激活還是抑制關(guān)系等。本研究結(jié)果表明,TOP2A,AURKA及RRM2之間在PC中存在顯著正相關(guān),提示他們可能在相似的生物學(xué)過程中發(fā)揮作用。ROC曲線揭示這些基因在預(yù)測(cè)PC患者5年疾病特異性存活狀態(tài)中均具有較高的敏感度和特異度。GO和KEGG富集分析進(jìn)一步揭示它們共同參與細(xì)胞周期,有絲分裂,為深入研究分子機(jī)制提供了方向。
TOP2A全名脫氧核糖核酸拓?fù)洚悩?gòu)酶(DNA Topoisomerase Ⅱ Alpha),編碼基因定位于17q21.2,主要通過參與DNA分裂、修復(fù)、重組、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及染色體分離濃縮等過程調(diào)節(jié)DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)〔4〕。TOP2A通過調(diào)控DNA鏈的斷裂和重新連接,從而影響DNA的拓?fù)錉顟B(tài)和復(fù)制〔5〕,這種機(jī)制在腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和化療藥物耐藥性等方面發(fā)揮重要作用〔6〕。TOP2A在人類大部分腫瘤中高表達(dá),誘導(dǎo)癌細(xì)胞的持續(xù)增殖,并導(dǎo)致轉(zhuǎn)移,影響患者的生存預(yù)后。Del Moral-Hernández等〔7〕利用免疫組化分析了1 485例宮頸刮片及活組織切片的細(xì)胞學(xué)樣本,發(fā)現(xiàn)TOP2A/MCM2表達(dá)隨宮頸上皮內(nèi)麟狀病變程度而升高,其高靈敏度和特異度是識(shí)別并預(yù)測(cè)宮頸癌前病變進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)的最佳生物標(biāo)志物,可普及臨床應(yīng)用于女性宮頸病變篩查中。Du等〔8〕通過生信分析并結(jié)合實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TOP2A在人肺腺癌(LUAD)中高表達(dá)并與患者OS預(yù)后相關(guān),機(jī)制上通過細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)/C-Jun氨基末端激酶(JNK)/p-P38/C/EBP同源蛋白(CHOP)信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展,TOP2A可能會(huì)成為L(zhǎng)UAD患者的預(yù)后標(biāo)志物和潛在治療靶點(diǎn)。Ren等〔9〕研究顯示,TOP2A蛋白在不同亞型乳腺癌中均有顯著表達(dá),其在高增殖亞型乳腺癌〔如基底樣、Luminal B、人表皮生長(zhǎng)因子受體(HER)2陽性〕中表達(dá)更高,TOP2A高表達(dá)的乳腺癌患者預(yù)后較差。Won等〔10〕提出TOP2A可作為腋窩淋巴結(jié)陽性乳腺癌的預(yù)測(cè)標(biāo)志物。Resende等〔11〕報(bào)道,TOP2A蛋白表達(dá)與較高的Gleason評(píng)分和術(shù)前PSA水平相關(guān),且TOP2A水平較高的患者無生化復(fù)發(fā)生存期(BRFS)較短,在多因素Cox回歸分析中,TOP2A仍然是BRFS的獨(dú)立預(yù)后因素,這與本研究結(jié)果一致。此外以TOP2A為靶點(diǎn)的靶向藥物研究也已應(yīng)用于臨床〔12,13〕,Jain等〔14〕在mRNA及蛋白層面同時(shí)驗(yàn)證了TOP2A在腎上腺皮質(zhì)癌(ACC)中高表達(dá),細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明TOP2A抑制劑阿柔比星具有最顯著的抗癌細(xì)胞活性,阿柔比星可能是未來臨床試驗(yàn)中用于局部晚期和轉(zhuǎn)移性ACC患者有效的候選靶向藥。Liu等〔15〕實(shí)驗(yàn)表明,TOP2A抑制劑氯化兩面針堿可能成為治療肝細(xì)胞癌的直接靶點(diǎn)。一項(xiàng)最新研究〔16〕顯示,TOP2A抑制劑依托泊苷(VP-16)在CRPC模型中是有效的,侵襲性變異性PC患者的特定亞群可以從VP-16治療中獲益,TOP2A也是預(yù)測(cè)VP-16反應(yīng)的良好生物標(biāo)志物,雄激素受體(AR)信號(hào)通路也和VP-16之間存在緊密的聯(lián)系,需要進(jìn)一步深入研究。
AURKA是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶,編碼基因定位于20q13.2,在細(xì)胞有絲分裂過程中發(fā)揮重要調(diào)控作用。AURKA作為一種癌基因,已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在多種類型的癌癥中發(fā)揮致癌基因的作用,包括實(shí)體腫瘤和惡性血液腫瘤,并可作為有效的治療靶點(diǎn)〔17,18〕。基因擴(kuò)增、轉(zhuǎn)錄激活和蛋白降解抑制可促進(jìn)癌組織中AURKA表達(dá)的升高。AURKA通過參與癌細(xì)胞增殖、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)、凋亡和癌癥干細(xì)胞的自我更新促進(jìn)腫瘤發(fā)生。AURKA已被證實(shí)可調(diào)控多種癌癥相關(guān)的信號(hào)通路,包括磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、β-catenin/Wnt和核因子(NF)-κB通路,腫瘤發(fā)生需要多種信號(hào)通路之間的相互作用,提示AURKA在這些過程和通路中的重要意義〔19〕。一些高選擇性的AURKA小分子抑制劑如MLN8273已被證明通過抑制有絲分裂、誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和自噬、加速癌細(xì)胞凋亡和衰老來抑制細(xì)胞增殖,目前正處于Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ期臨床實(shí)驗(yàn)中〔20~22〕。MLN8237能顯著增加腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物或放療的敏感性〔23,24〕。新型內(nèi)分泌治療藥物阿比龍或蒽雜魯安問世能夠直接靶向AR治療PC,然而,接受AR定向治療的PC人群可能進(jìn)展為晚期CRPC,最終發(fā)展為神經(jīng)內(nèi)分泌前列腺癌(NEPC),這些患者喪失AR信號(hào)依賴或AR表達(dá)而對(duì)治療產(chǎn)生耐藥性,導(dǎo)致治療選擇受限。Ton等〔25〕通過深入的研究,設(shè)計(jì)了一種能同時(shí)抑制N-Myc和AURKA靶點(diǎn)的化合物,通過實(shí)驗(yàn)證明可以有效的作為神經(jīng)內(nèi)分泌PC的潛在治療藥物,但需要更廣泛的優(yōu)化及臨床實(shí)驗(yàn)。由此可見以AURKA為靶點(diǎn)的抗癌藥物研發(fā)擁有巨大的潛力。
RRM2又名核糖核苷酸還原酶調(diào)節(jié)亞基M2,編碼基因定位于2p25.1,是DNA合成和修復(fù)的關(guān)鍵酶,RRM2同樣參與了多種癌癥的進(jìn)展。Ma等〔26〕通過生信分析發(fā)現(xiàn),無論在TCGA還是其他隊(duì)列中,高RRM2表達(dá)是LUAD OS期、疾病特異性生存期和無進(jìn)展生存期的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,且RRM2與B細(xì)胞、CD8+及CD4+T細(xì)胞等免疫細(xì)胞浸潤(rùn)也顯著相關(guān),為未來研究提供更多的可能性和方向。Wang等〔27〕研究表明,在口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)中,RRM2表達(dá)明顯升高,過表達(dá)RRM2能夠促進(jìn)OSCC細(xì)胞的增殖和遷移,抑制細(xì)胞凋亡。且其高表達(dá)與更晚的病理分級(jí)和OSCC復(fù)發(fā)密切相關(guān),RRM2高表達(dá)患者的OS率較低表達(dá)短。Lee等〔28〕等指出,RRM2可作為肝細(xì)胞癌根治性切除術(shù)后監(jiān)測(cè)早期復(fù)發(fā)的敏感指標(biāo)。Zhang等〔29〕通過PCR的方法檢測(cè)了21例腹膜后脂肪肉瘤(RLPS)和10例正常對(duì)照組織,發(fā)現(xiàn)RRM2在癌組織中高表達(dá),細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明沉默RRM2可經(jīng)Akt/mTOR/4EBP1通路抑制細(xì)胞增、遷移和侵襲,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。體外裸鼠實(shí)驗(yàn),RRM2抑制劑能夠縮小腫瘤體積,有望成為治療RLPS的有效靶點(diǎn)。Mazzu等〔30〕報(bào)道了RRM2能夠通過Akt/mTOR,信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白(STAT),P53,DNA損傷修復(fù),細(xì)胞周期,細(xì)胞凋亡等多種信號(hào)通路在PC中發(fā)揮致癌作用,并能導(dǎo)致EMT過程促進(jìn)腫瘤侵襲及轉(zhuǎn)移。另外RRM2過表達(dá)導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定性增加〔31〕,通過基因組改變的比例(FGA)測(cè)量的拷貝數(shù)變異已被證明與Gleason評(píng)分和PC患者轉(zhuǎn)移的發(fā)展有關(guān)〔32〕,Taylor等〔33〕隊(duì)列中也觀察到RRM2水平與Gleason評(píng)分呈顯著正相關(guān),這也證實(shí)了本研究結(jié)論。
Ⅳ型膠原是存在于血管周圍基底膜和皮膚真皮表皮連接處的主要膠原,由內(nèi)皮細(xì)胞和周細(xì)胞合成,有助于血管的穩(wěn)態(tài)和重構(gòu),包含個(gè)膠原鏈(α1至α6)〔34〕?;啄ぴ谝种颇[瘤中起著至關(guān)重要的作用,當(dāng)基底膜受損時(shí),可促進(jìn)癌癥進(jìn)展和轉(zhuǎn)移〔35〕。COL4A6又名Ⅳ型膠原α6,編碼基因定位于Xq22.3。研究〔36〕顯示,COL4A6在PC中呈顯著低表達(dá)及其啟動(dòng)子高甲基化,其表達(dá)下調(diào)可激活p-FAK/MMP-9信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移,然而還需體外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證及大規(guī)模PC患者隊(duì)列評(píng)價(jià)。
綜上,當(dāng)前針對(duì)這些靶點(diǎn)的靶向藥物研究正逐步被探索,以期挽救難治性及特殊亞型的PC患者,但其有效性還需開展大規(guī)模、開放性、多中心的臨床實(shí)驗(yàn)得以推廣應(yīng)用??傊?生物信息學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)庫高效能的分析能力使得挖掘的結(jié)果具有極大參考意義,該方法有助于人類從基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、免疫組學(xué)、代謝組學(xué)、修飾組學(xué)及藥理組學(xué)等多組學(xué)全面洞悉疾病機(jī)制,攻克疾病,可以合理利用現(xiàn)有信息資源,縮短科研周期,降低科研成本。