دراسة حول الجينات ذات الصلة بسرطان الكبد

الاتصال: أودري هو (واتساب: 008613880143964) البريد الإلكتروني:audrey.hu@wecistanche.com

سرطان الخلايا الكبدية (سرطان الخلايا الكبدية ، HCC) هو حاليا الورم الخبيث الثالث في العالم من حيث الوفيات [1]. وفقا لأحدث تقرير السرطان ، في الصين ، فإن الإصابة بسرطان الكبد هي فقط بعد سرطان الرئة وسرطان المعدة [2]. المفتاح لتحسين تشخيص مرضى سرطان الكبد هو التشخيص المبكر والفحص ، وذلك لتجنب التأخير في التشخيص والعلاج. من ناحية أخرى ، مرض السكري هو مرض استقلابي والغدد الصماء الشائع ، وهو أيضا تهديد رئيسي آخر لصحة الإنسان [3].

يمكن أن يسبب مرض السكري تلفا لأعضاء متعددة في الجسم ، مما يؤدي إلى مضاعفات مختلفة ، مثل اعتلال الكلية السكري ، وأمراض العين السكرية ، والقدم السكرية ، ومضاعفات القلب والأوعية الدموية السكرية. في الوقت نفسه ، يزداد عدد مرضى السكري في الصين عاما بعد عام. اعتبارا من عام 2013 ، كان انتشار مرض السكري بين البالغين الصينيين حوالي 10.9٪ [4].

وقد لاحظ عدد من التحليلات التلوية والدراسات السريرية تأثير مرض السكري على بقاء المرضى الذين يعانون من سرطان الكبد على قيد الحياة. تشير نتائج التحليل إلى أن مرض السكري هو عامل خطر مستقل لتشخيص سرطان الكبد [5,6] ، لكن آليته المحددة لا تزال غير واضحة. في السنوات الأخيرة ، مع تطوير تقنية رقاقة عالية الإنتاجية ، من الممكن استخدام تنميط التعبير الجيني لدراسة الجينات الأساسية لسرطان الكبد والسكري [7]. في هذه الدراسة ، قمنا بتنزيل مصفوفات التعبير الجيني لسرطان الكبد ومرض السكري من النوع 2 من قواعد البيانات العامة ، وفحصنا الجينات التفاضلية المتداخلة من خلال مقارنة مجموعة المرض ومجموعة التحكم الصحية ، ثم قمنا باستخراج الجينات التفاضلية الشائعة والكائنات الحية التي تؤدي إلى مرض السكري من النوع 2 وسرطان الكبد. لتوفير مرجع لدراسة سرطان الكبد المرتبط بمرض السكري ، تحتاج الآليات الفسيولوجية والمرضية المحددة إلى مزيد من التحقق التجريبي.

1 المواد والأساليب

1-1 مصدر البيانات والمعالجة المسبقة: تم تنزيل بيانات التعبير الجيني من قاعدة بيانات GEO (التعبير الجيني الجامع) التابعة للمركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الأحيائية (NCBI). تتضمن قاعدة البيانات GSE7014 20 عينة من مرض السكري من النوع 2 و 6 عينات تحكم صحية [8] ، وتتضمن قاعدة البيانات GSE45267 48 عينة من سرطان الكبد في الموقع و 39 عينة من الأنسجة الطبيعية. تحتوي قاعدة البيانات GSE121248 على 69 عينة من سرطان الكبد و 38 عينة شبه سرطانية ، وكلها تستند إلى GPL570 (Affymetrix Human Genome U133 Plus 2. 0 Array). تمت معالجة البيانات مسبقا باستخدام حزمة R "Affy".

1.2 فحص الجينات التفاضلية: استخدمنا حزمة R "limma" لفحص الجينات المعبر عنها بشكل تفاضلي (DEGs) بين مجموعة المرض ومجموعة التحكم الطبيعية [9]. يتم تعيين العتبة على أنها FDR (معدل اكتشاف خاطئ)<0.05, |log2fc|="">1.5. تم رسم الخرائط الحرارية ل DEGs باستخدام حزمة R "الخريطة الحرارية".

1.3 أنطولوجيا الجينات (GO) ، البروتين ⁃ تفاعل البروتين (PPI) وتحديد الجينات الأساسية تحليل إثراء الميزة ، تم رسمه باستخدام حزمة R "ggplot2". تم تعيين العتبة إلى FDR<0.05. then="" use="" the="" string="" database="" (https://string-db.org)="" to="" study="" the="" interaction="" between="" common="" differential="" genes="" and="" proteins.="" then="" import="" cytoscape="" software="" to="" construct="" the="" ppi="" network,="" the="" threshold="" score="">0.7 هي القيمة الحرجة ، ويتم فحص بروتين العقدة الأساسية بواسطة المكون الإضافي MCODE. وأخيرا ، تم التحقق من الجينات الأساسية بواسطة قاعدة البيانات عبر الإنترنت ONCOMINE (https://oncomine.org).

1.4 تحليل البقاء على قيد الحياة: تم إجراء تحليل البقاء على قيد الحياة للجينات الأساسية باستخدام قاعدة البيانات عبر الإنترنت GEPIA (http://gepia.cancer-pku.cn/).

2 النتائج

2.1 نتائج فحص الجينات التفاضلية

أظهرت نتائج فحص قاعدة بيانات سرطان الكبد GSE45267 أنه تم الحصول على 1694 DEGs (921 أعلى ، 773 أقل تنظيما) ، كما تم فحص قاعدة بيانات سرطان الكبد GSE121248 للحصول على 1 925 DEGs (1 009 أعلى ، 914 أسفل التنظيم ، الشكل 1A). من بينها ، هناك 1235 DEGs تقاطع (الشكل 1B). ثم تم فحص قاعدة بيانات مرض السكري GSE7014 ، وتم الحصول على ما مجموعه 2508 جينات تفاضلية (1 253 أعلى تنظيما ، 1 254 أسفل التنظيم ، الشكل 1C). تم الحصول على تقاطع DEGs سرطان الكبد و DEGs السكري للحصول على 328 DEGs متداخلة ، منها 78 DEGs شائعة. DEGs1 و 98 DEGs3 ذات التنظيم المنخفض3. علاوة على ذلك ، تم اعتبار 82 جينا تم تخفيض تنظيمها في مرض السكري من النوع الثاني (DEGs2) و 70 جينا تم تنظيمها في سرطان الكبد (DEGs4) على أنها DEGs مستقلة عن سرطان الكبد أو مرض السكري.

2.2 تحليل إثراء الجينات

ثم أجرينا تحليل GO على الأنواع الأربعة من DEGs. أظهرت النتائج أنه من بين الجينات التفاضلية الشائعة ، تم إثراء الوظائف البيولوجية ل DEGs1 بشكل أساسي في تنظيم تلف الحمض النووي وإصلاحه ، وكانت وظائف DEGs3 بشكل أساسي التحفيز الكيميائي ، والاستجابة الدفاعية ، والاستجابة الالتهابية ، وموت الخلايا المبرمج. والموت المبرمج. من بين الجينات التفاضلية المستقلة ، لم تكن نتائج تحليل DEGs2 مختلفة إحصائيا (FDR>0.05) ، في حين أن DEGs4 قد تكون مرتبطة بهدم مركبات النيتروجين العضوية.

2.3 التحقق من صحة شبكة تفاعل البروتين والجينات الأساسية

بعد ذلك ، اخترنا الجينات التفاضلية الشائعة (DEGs1 و DEGs3) لتحليل PPI باستخدام قاعدة بيانات STRING ، وفحصنا 8 بروتينات عقدة أساسية ، والتي كانت عائلة بروتين سيرين E عضو 1 (عائلة serpin E عضو 1 ، SERPINE1) ، clusterin ( clusterin ، CLU) ، thrombospondin 1 (thrombospon-)

2.4 التحليل النذير للجينات الأساسية

أجرينا تحليلا للبقاء على قيد الحياة على 8 جينات أساسية استنادا إلى بيانات التعبير الجيني والمعلومات السريرية لمرضى سرطان الكبد في قاعدة بيانات GEPIA. من بينها ، يتنبأ التعبير العالي عن MSH2 و OIP5 و AURKA و SMC4 و SERPINE1 بسوء التشخيص ، ويرتبط التعبير المنخفض عن CLU بسوء التشخيص. الاختلافات الجنسية. جنبا إلى جنب مع مخططات مربع من التعبير عن 8 الجينات الأساسية في أنسجة الكبد الطبيعية وأنسجة سرطان الكبد في قاعدة بيانات ONCOMINE ، مقارنة مع الأنسجة الطبيعية ، MSH2 ، OIP5 ، AURKA ، SMC4 يتم التعبير عنها بشكل كبير في سرطان الكبد ، و CLU منخفضة التعبير عنها في سرطان الكبد ، مما يشير إلى سوء التشخيص يشير التعبير المنخفض عن SERPINE1 في سرطان الكبد إلى تشخيص أفضل.

سيرغليسين (SRGN) ، الصيانة الهيكلية للكروموسومات (SMC4) ، الشفق القطبي كينازيا (أوركا) ، بروتين OPA المتفاعل 5 (OIP5) ، MUTS homolog 2 (mutS homolog 2 ، MSH2). تم التحقق من ذلك من خلال قاعدة بيانات ONCOMINE ، ويتوافق التعبير عن الجينات الأساسية المذكورة أعلاه في سرطان الكبد مع نتائج التنبؤ لدينا ، وهناك اختلافات كبيرة.

مضاد للسرطان: سيستانش

Cistanche هو عشب يستخدم بذكاء في التريمنت المضاد للسرطان. وفقا للدراسة الدوائية الحديثة ل cistanche ، تحتوي هذه العشبة على مكونات فعالة يمكن أن تقمع بشكل فعال تطور الخلايا السرطانية. يعتبر cistanche أيضا عشب طول العمر من الزمن القديم. استهلاك منتجات cistanche على أساس طويل الأجل يمكن أيضا تحسين مناعتنا.