Hồ sơ transcriptome trong ung thư biểu mô tế bào gan dựa trên phân tích tích hợp từ các nghiên cứu vi mạch

Diagnostic Pathology - Tập 12 - Trang 1-10 - 2017
Feifei Wang1, Ruliang Wang1, Qiuwen Li1, Xueling Qu1, Yixin Hao1, Jingwen Yang1, Huixia Zhao1, Qian Wang1, Guanghui Li1, Fengyun Zhang1, He Zhang1, Xuan Zhou1, Xioumei Peng1, Yang Bian2, Wenhua Xiao1
1Department of Oncology, The First Affiliated Hospital of PLA General Hospital, Beijing, China
2Department of Bioinformatics, Beijing Medintell Biomed Co., Ltd, Beijing, China

Tóm tắt

Mặc dù gần đây có nhiều lựa chọn điều trị cho ung thư biểu mô tế bào gan (HCC), tỷ lệ sống sót sau 5 năm vẫn thấp, dao động từ 50 đến 70%, điều này có thể do thiếu các dấu ấn sinh học chẩn đoán sớm. Do đó, việc phát triển các dấu ấn sinh học mới cho chẩn đoán sớm HCC là vô cùng cấp bách, nhằm giảm tỷ lệ tử vong liên quan đến HCC. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành một phân tích toàn diện về dữ liệu biểu hiện gen của HCC dựa trên phương pháp sinh tin học. Kết quả đã được xác nhận bằng phương pháp phản ứng chuỗi polymerase thời gian thực (RT-PCR) và cơ sở dữ liệu TCGA để chứng minh độ tin cậy của phân tích tích hợp này. Sau khi tích hợp phân tích từ bảy bộ dữ liệu biểu hiện gen HCC, 1167 gen biểu hiện khác biệt (DEGs) đã được xác định. Các gen này chủ yếu tham gia vào quá trình chu kỳ tế bào, giảm phân noãn bào và sự trưởng thành noãn bào được trung gian bởi progesterone. Kết quả của thí nghiệm và xác minh cơ sở dữ liệu TCGA ở 10 gen đã hoàn toàn phù hợp với các phát hiện trong phân tích tích hợp, chỉ ra độ tin cậy cao của phân tích tích hợp của chúng tôi về các bộ dữ liệu biểu hiện gen khác nhau. ASPM, CCT3 và NEK2 cho thấy có mối liên hệ đáng kể với thời gian sống sót tổng thể của bệnh nhân HCC trong cơ sở dữ liệu TCGA. Phương pháp phân tích tích hợp này có thể là một công cụ hữu ích để giảm thiểu sự không đồng nhất của từng vi mạch, hy vọng sẽ đưa ra các hồ sơ transcriptome HCC chính xác hơn dựa trên kích thước mẫu lớn, và khám phá một số dấu ấn sinh học tiềm năng cũng như mục tiêu điều trị cho HCC.

Từ khóa

#ung thư biểu mô tế bào gan #dấu ấn sinh học #phân tích tích hợp #biểu hiện gen #sinh tin học #tỷ lệ sống sót.

Tài liệu tham khảo

Bosch FX, Ribes J, Borras J. Epidemiology of primary liver cancer. Semin Liver Dis. 1999;19:271–85. Zhou XD, Tang ZY, Yang BH, Lin ZY, Ma ZC, Ye SL, Wu ZQ, Fan J, Qin LX, Zheng BH. Experience of 1000 patients who underwent hepatectomy for small hepatocellular carcinoma. Cancer. 2001;91:1479–86. Bruix J, Llovet JM. Major achievements in hepatocellular carcinoma. Lancet. 2009;373:614–6. Chaiteerakij R, Addissie BD, Roberts LR. Update on biomarkers of hepatocellular carcinoma. Clin Gastroenterol Hepatol. 2015;13:237–45. Miao HL, Pan ZJ, Lei CJ, Wen JY, Li MY, Liu ZK, Qiu ZD, Lin MZ, Chen NP, Chen M. Knockdown of GPC3 inhibits the proliferation of Huh7 hepatocellular carcinoma cells through down-regulation of YAP. J Cell Biochem. 2013;114:625–31. Villa E, Critelli R, Lei B, Marzocchi G, Camma C, Giannelli G, Pontisso P, Cabibbo G, Enea M, Colopi S, et al. Neoangiogenesis-related genes are hallmarks of fast-growing hepatocellular carcinomas and worst survival. Results from a prospective study. Gut. 2016;65:861–9. Rhodes DR, Chinnaiyan AM. Integrative analysis of the cancer transcriptome. Nat Genet. 2005;37(Suppl):S31–7. Kim BY, Lee JG, Park S, Ahn JY, Ju YJ, Chung JH, Han CJ, Jeong SH, Yeom YI, Kim S, et al. Feature genes of hepatitis B virus-positive hepatocellular carcinoma, established by its molecular discrimination approach using prediction analysis of microarray. Biochim Biophys Acta. 2004;1739:50–61. Liao YL, Sun YM, Chau GY, Chau YP, Lai TC, Wang JL, Horng JT, Hsiao M, Tsou AP. Identification of SOX4 target genes using phylogenetic footprinting-based prediction from expression microarrays suggests that overexpression of SOX4 potentiates metastasis in hepatocellular carcinoma. Oncogene. 2008;27:5578–89. Hodo Y, Honda M, Tanaka A, Nomura Y, Arai K, Yamashita T, Sakai Y, Mizukoshi E, Sakai A, Sasaki M, et al. Association of interleukin-28B genotype and hepatocellular carcinoma recurrence in patients with chronic hepatitis C. Clin Cancer Res. 2013;19:1827–37. Chung EJ, Sung YK, Farooq M, Kim Y, Im S, Tak WY, Hwang YJ, Kim YI, Han HS, Kim JC, Kim MK. Gene expression profile analysis in human hepatocellular carcinoma by cDNA microarray. Mol Cells. 2002;14:382–7. Yang Z, Chen Y, Fu Y, Yang Y, Zhang Y, Li D. Meta-analysis of differentially expressed genes in osteosarcoma based on gene expression data. BMC Med Genet. 2014;15:80. Reimers M, Carey VJ. Bioconductor: an open source framework for bioinformatics and computational biology. Methods Enzymol. 2006;411:119–34. Tabas-Madrid D, Nogales-Cadenas R, Pascual-Montano A. GeneCodis3: a non-redundant and modular enrichment analysis tool for functional genomics. Nucleic Acids Res. 2012;40:W478–83. Shannon P, Markiel A, Ozier O, Baliga NS, Wang JT, Ramage D, Amin N, Schwikowski B, Ideker T. Cytoscape: a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome Res. 2003;13:2498–504. Goldman M, Craft B, Swatloski T, Cline M, Morozova O, Diekhans M, Haussler D, Zhu J. The UCSC Cancer Genomics Browser: update 2015. Nucleic Acids Res. 2015;43:D812–7. Cerami E, Gao J, Dogrusoz U, Gross BE, Sumer SO, Aksoy BA, Jacobsen A, Byrne CJ, Heuer ML, Larsson E, et al. The cBio cancer genomics portal: an open platform for exploring multidimensional cancer genomics data. Cancer Discov. 2012;2:401–4. Zhou X, Zheng R, Zhang H, He T. Pathway crosstalk analysis of microarray gene expression profile in human hepatocellular carcinoma. Pathol Oncol Res. 2015;21:563–9. Melis M, Diaz G, Kleiner DE, Zamboni F, Kabat J, Lai J, Mogavero G, Tice A, Engle RE, Becker S, et al. Viral expression and molecular profiling in liver tissue versus microdissected hepatocytes in hepatitis B virus-associated hepatocellular carcinoma. J Transl Med. 2014;12:230. Smalling RL, Delker DA, Zhang Y, Nieto N, McGuiness MS, Liu S, Friedman SL, Hagedorn CH, Wang L. Genome-wide transcriptome analysis identifies novel gene signatures implicated in human chronic liver disease. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2013;305:G364–74. Tsuchiya M, Parker JS, Kono H, Matsuda M, Fujii H, Rusyn I. Gene expression in nontumoral liver tissue and recurrence-free survival in hepatitis C virus-positive hepatocellular carcinoma. Mol Cancer. 2010;9:74. Uemura M, Fujimura Y, Ko S, Matsumoto M, Nakajima Y, Fukui H. Pivotal role of ADAMTS13 function in liver diseases. Int J Hematol. 2010;91:20–9. Lin SY, Pan HW, Liu SH, Jeng YM, Hu FC, Peng SY, Lai PL, Hsu HC. ASPM is a novel marker for vascular invasion, early recurrence, and poor prognosis of hepatocellular carcinoma. Clin Cancer Res. 2008;14:4814–20. Chen H, Jia WD, Li JS, Wang W, Xu GL, Ma JL, Ren WH, Ge YS, Yu JH, Liu WB, et al. Extracellular matrix protein 1, a novel prognostic factor, is associated with metastatic potential of hepatocellular carcinoma. Med Oncol. 2011;28 Suppl 1:S318–25. Tahara D, Nakanishi T, Akazawa S, Yamaguchi Y, Yamamoto H, Akashi M, Chikuba N, Okuno S, Maeda Y, Kusumoto Y, et al. Lecithin-cholesterol acyltransferase and lipid transfer protein activities in liver disease. Metabolism. 1993;42:19–23. Grise F, Sena S, Bidaud-Meynard A, Baud J, Hiriart JB, Makki K, Dugot-Senant N, Staedel C, Bioulac-Sage P, Zucman-Rossi J, et al. Rnd3/RhoE Is down-regulated in hepatocellular carcinoma and controls cellular invasion. Hepatology. 2012;55:1766–75. Wong N, Chan A, Lee SW, Lam E, To KF, Lai PB, Li XN, Liew CT, Johnson PJ. Positional mapping for amplified DNA sequences on 1q21-q22 in hepatocellular carcinoma indicates candidate genes over-expression. J Hepatol. 2003;38:298–306. Sakamoto M, Mori T, Masugi Y, Effendi K, Rie I, Du W. Candidate molecular markers for histological diagnosis of early hepatocellular carcinoma. Intervirology. 2008;51 Suppl 1:42–5. Horvath Z, Kovalszky I, Fullar A, Kiss K, Schaff Z, Iozzo RV, Baghy K. Decorin deficiency promotes hepatic carcinogenesis. Matrix Biol. 2014;35:194–205. Guo X, Cao C, Sun J, Zhang D, Liu L, Wu D. miR-128a is up-regulated in hepatocellular carcinoma and promotes tumor cell proliferation by targeting RND3. Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao. 2014;34:1408–13. Luo H, Dong Z, Zou J, Zeng Q, Wu D, Liu L. Down-regulation of RhoE is associated with progression and poor prognosis in hepatocellular carcinoma. J Surg Oncol. 2012;105:699–704. Morris MR, Gentle D, Abdulrahman M, Maina EN, Gupta K, Banks RE, Wiesener MS, Kishida T, Yao M, Teh B, et al. Tumor suppressor activity and epigenetic inactivation of hepatocyte growth factor activator inhibitor type 2/SPINT2 in papillary and clear cell renal cell carcinoma. Cancer Res. 2005;65:4598–606. Moribe T, Iizuka N, Miura T, Kimura N, Tamatsukuri S, Ishitsuka H, Hamamoto Y, Sakamoto K, Tamesa T, Oka M. Methylation of multiple genes as molecular markers for diagnosis of a small, well-differentiated hepatocellular carcinoma. Int J Cancer. 2009;125:388–97. Iizuka N, Oka M, Sakaida I, Moribe T, Miura T, Kimura N, Tamatsukuri S, Ishitsuka H, Uchida K, Terai S, et al. Efficient detection of hepatocellular carcinoma by a hybrid blood test of epigenetic and classical protein markers. Clin Chim Acta. 2011;412:152–8. Smits P, Ni J, Feng P, Wauters J, Van Hul W, Boutaibi ME, Dillon PJ, Merregaert J. The human extracellular matrix gene 1 (ECM1): genomic structure, cDNA cloning, expression pattern, and chromosomal localization. Genomics. 1997;45:487–95.
Thông tin
Thông tin xuất bản

Diagnostic Pathology

Tập 12

1-10

Thông tin tác giả