Khảo sát vai trò của các gen cuproptosis và RNA không mã hóa dài liên quan của chúng trong ung thư biểu mô tế bào thận tế bào sáng: một nghiên cứu sinh học thông tin toàn diện

BMC Cancer - 2022
Dian Xia1, Qi Liu2, Wen Jiao1, Longfei Peng1, Qi Wang1, ZhouTing Tuo1, Liangkuan Bi3,1
1Department of Urology, The Second Hospital of Anhui Medical University, Hefei, China
2Department of Oncology, The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei, China
3Department of Urology, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen, China

Tóm tắt

Ung thư biểu mô tế bào thận tế bào sáng là một loại ung thư ác tính phổ biến của hệ tiết niệu. Cơ chế xảy ra và phát triển của nó vẫn chưa được biết đến, và hiện tại có rất ít dấu hiệu dự đoán hiệu quả cho tiên lượng và phản ứng điều trị. Sự phát hiện một quá trình chết tế bào mới - cuproptosis đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Chúng tôi đã xây dựng một mô hình để dự đoán tiên lượng lâm sàng và phản ứng với liệu pháp miễn dịch thông qua phân tích tích hợp các tập dữ liệu biểu hiện gen từ các mẫu KIRC trong cơ sở dữ liệu Atlas Genomes Ung thư (TCGA). Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi phát hiện ra rằng các gen cuproptosis có sự biểu hiện khác biệt đáng kể giữa các mẫu ung thư biểu mô tế bào thận tế bào sáng và các mẫu bình thường. Dựa trên điều này, chúng tôi đã đưa ra mô hình tiên lượng cho RNA không mã hóa dài liên quan đến gen cuproptosis. Thông qua nhiều số liệu thống kê và các nhóm độc lập ngoại vi, chúng tôi đã chứng minh rằng mô hình này chính xác và ổn định, xứng đáng được ứng dụng lâm sàng và khám phá, xác thực thêm.

Từ khóa

#cuproptosis #ung thư biểu mô tế bào thận tế bào sáng #RNA không mã hóa dài #tiên lượng #liệu pháp miễn dịch #sinh học thông tin

Tài liệu tham khảo

Ljungberg B, Albiges L, Abu-Ghanem Y, et al. European Association of Urology Guidelines on Renal Cell Carcinoma: The 2019 Update. Eur Urol. 2019;75(5):799–810. https://doi.org/10.1016/j.eururo.2019.02.011

Finelli A, Ismaila N, Bro B, et al. Management of small renal masses: American Society of Clinical Oncology Clinical Practice Guideline. J Clin Oncol. 2017;35:668–80. https://doi.org/10.1200/JCO.2016.69.9645.

Motzer RJ, Rini BI, Mcdermott DF, et al. Nivolumab for Metastatic Renal Cell Carcinoma: Results of a Randomized Phase II Trial. J Clin Oncol. 2014;33(13):1430–7. https://doi.org/10.1200/JCO.2014.59.0703.

Motzer RJ, Escudier B, Mcdermott DF, et al. Nivolumab versus Everolimus in Advanced Renal-Cell Carcinoma. N Engl J Med. 2015;373(19):917–27. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1510665.

Slack FJ, Chinnaiyan AM. The role of non-coding rnas in oncology. Cell. 2019;179(5):1033–55. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.017.

Gandhi M, Caudron-Herger M, Diederichs S. Rna motifs and combinatorial prediction of interactions, stability and localization of noncoding rnas. Nat Struct Mol Biol. 2018. https://doi.org/10.1038/s41594-018-0155-0.

Derrien T, Johnson R, Bussotti G, Tanzer A, Guigó R. The gencode v7 catalog of human long noncoding rnas: analysis of their gene structure, evolution, and expression. Genome Res. 2012;22(9):1775–89. https://doi.org/10.1101/gr.132159.111.

Carninci P, Kasukawa T, Katayama S, Gough J, Hayashizaki Y. The transcriptional landscape of the mammalian genome. Science. 2005;309(5740):1559–63. https://doi.org/10.1126/science.1112014.

Wang K, Jin W, Song Y, Fei X. LncRNA rp11–436h11.5, functioning as a competitive endogenous rna, upregulates bcl-w expression by sponging mir-335–5p and promotes proliferation and invasion in renal cell carcinoma. Molecular Cancer. 2017;16(1):166. https://doi.org/10.1186/s12943-017-0735-3.

D’Aniello C, Pisconti S, Facchini S, Imbimbo C, Cavaliere C. Long noncoding rna gihcg is a potential diagnostic and prognostic biomarker and therapeutic target for renal cell carcinoma. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2018;22:1169.

Tsvetkov P, Coy S, Petrova B, Dreishpoon M, Verma A, Abdusamad M, et al. Copper induces cell death by targeting lipoylated TCA cycle proteins. Science. 2022;375(6586):1254–61. https://doi.org/10.1126/science.abf0529.

Martínez-Reyes I, Cardona LR, Kong H, Vasan K, McElroy GS, Werner M, et al. Mitochondrial ubiquinol oxidation is necessary for tumour growth. Nature. 2020;585(7824):288–92. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2475-6.

Hui S, Ghergurovich JM, Morscher RJ, Jang C, Teng X, Lu W, et al. Glucose feeds the TCA cycle via circulating lactate. Nature. 2017;551(7678):115–8. https://doi.org/10.1038/nature24057.

Byrne C, Divekar SD, Storchan GB, Parodi DA, Martin MB. Metals and breast cancer. J Mammary Gland Biol Neoplasia. 2013;18(1):63–73. https://doi.org/10.1007/s10911-013-9273-9.

Boschi A, Martini P, Janevik-Ivanovska E, Duatti A. The emerging role of copper-64 radiopharmaceuticals as cancer theranostics. Drug Discov Today. 2018;23(8):1489–501. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2018.04.002.

Xu F, Zhan X, Zheng X, Xu H, Li Y, Huang X, et al. A signature of immune-related gene pairs predicts oncologic outcomes and response to immunotherapy in lung adenocarcinoma. Genomics. 2020;112(6):4675–83. https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2020.08.014.

Li X, Li Y, Yu X, Jin F. Identification and validation of stemness-related lncRNA prognostic signature for breast cancer. J Transl Med. 2021;18(1):331. https://doi.org/10.1186/s12967-020-02497-4.

Xu F F, Huang X, Li Y, Chen Y, Lin L. mA-related lncRNAs are potential biomarkers for predicting prognoses and immune responses in patients with LUAD. Mol Ther Nucleic Acids. 2021;24:780–91. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2021.04.003.

He Y, Jiang Z, Chen C, Wang X. Classification of triple-negative breast cancers based on Immunogenomic profiling. J Exp Clin Cancer Res. 2018;37(1):327. https://doi.org/10.1186/s13046-018-1002-1.

Zeng D, Ye Z, Wu J, Zhou R, Fan X, Wang G, et al. Macrophage correlates with immunophenotype and predicts anti-PD-L1 response of urothelial cancer. Theranostics. 2020;10(15):7002–14. https://doi.org/10.7150/thno.46176.

Hwang S, Kwon AY, Jeong JY, Kim S, Kang H, Park J, et al. Immune gene signatures for predicting durable clinical benefit of anti-PD-1 immunotherapy in patients with non-small cell lung cancer. Sci Rep. 2020;10(1):643. https://doi.org/10.1038/s41598-019-57218-9.

Tirosh I, Izar B, Prakadan SM, Wadsworth MH, Treacy D, Trombetta JJ, et al. Dissecting the multicellular ecosystem of metastatic melanoma by single-cell RNA-seq. Science (New York, NY). 2016;352(6282):189–96. https://doi.org/10.1126/science.aad0501.

Cheng P, Guan Y, Li H, Chen W, Gang Z. Urologic cancer in china. Jpn J Clin Oncol. 2016;46(6):497. https://doi.org/10.1093/jjco/hyw034.

Bianchi M, Gandaglia G, Trinh QD, et al. A population-based competing-risks analysis of survival after nephrectomy for renal cell carcinoma. Urol Oncol. 2014;32(46): e1. https://doi.org/10.1016/j.urolonc.2013.06.010.

Funakoshi T, Lee CH, Hsieh JJ. A systematic review of predictive and prognostic biomarkers for vegf-targeted therapy in renal cell carcinoma. Cancer Treat Rev. 2014;40(4):533–47. https://doi.org/10.1016/j.ctrv.2013.11.008.

Ge EJ, Bush AI, Casini A, Cobine PA, Cross JR, DeNicola GM, et al. Connecting copper and cancer: from transition metal signalling to metalloplasia. Nat Rev Cancer. 2022;22(2):102–13. https://doi.org/10.1038/s41568-021-00417-2.

Solmonson A, DeBerardinis RJ. Lipoic acid metabolism and mitochondrial redox regulation. J Biol Chem. 2018;293(20):7522–30. https://doi.org/10.1074/jbc.TM117.000259.

Mayr JA, Feichtinger RG, Tort F, Ribes A, Sperl W. Lipoic acid biosynthesis defects. J Inherit Metab Dis. 2014;37(4):553–63. https://doi.org/10.1007/s10545-014-9705-8.

Boroughs LK, Deberardinis RJ. Metabolic pathways promoting cancer cell survival and growth. Nat Cell Biol. 2015;17(4):351. https://doi.org/10.1038/ncb3124.

Hurley HJ, Dewald H, Rothkopf ZS, Singh S, Jenkins F, Deb P, et al. Frontline Science: AMPK regulates metabolic reprogramming necessary for interferon production in human plasmacytoid dendritic cells. J Leukoc Biol. 2021;109(2):299–308. https://doi.org/10.1002/JLB.3HI0220-130.

Liu H, Chen P, Jiang C, et al. Screening for the Key lncRNA Targets Related With Metastasis of Renal Clear Cell Carcinoma. Medicine. 2016;95(2): e2507. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000002507.

He H, Xu M, Kuang Y, et al. Biomarker and competing endogenous RNA potential of tumor-specific long noncoding RNA in chromophobe renal cell carcinoma. Oncotargets Ther. 2016;9:6399–406. https://doi.org/10.2147/OTT.S116392.

Xiao H, Tang K, Liu P, et al. LncRNA MALAT1 functions as a competing endogenous RNA to regulate ZEB2 expression by sponging miR-200s in clear cell kidney carcinoma. Oncotarget. 2015;6(35):38005–15.

Chen S, Ma P, et al. Biological function and mechanism of MALAT-1 in renal cell carcinoma proliferation and apoptosis: role of the MALAT-1–Livin protein interaction. J Physiol Sci. 2016. https://doi.org/10.1007/s12576-016-0486-8.

Xue Z, Zhang Z, Liu H, Li W, Guo X, Zhang Z, et al. Lincrna-cox2 regulates NLRP3 inflammasome and autophagy mediated neuroinflammation. Cell Death Differ. 2018. https://doi.org/10.1038/s41418-018-0105-8.

Kumar A, Nallabelli N, Sharma U, Kumari N, Singh SK, Kakkar N, et al. In vitro evidence of NLRP3 inflammasome regulation by histone demethylase LSD2 in renal cancer: a pilot study. Mol Biol Rep. 2020;47(9):7273–6. https://doi.org/10.1007/s11033-020-05692-0.

Wang G, Ye Q, Ning S, Yang Z, Han J. LncRNA MEG3 promotes endoplasmic reticulum stress and suppresses proliferation and invasion of colorectal carcinoma cells through the MEG3/miR-103a-3p/PDHB ceRNA pathway. Neoplasma. 2021;68(2):362–74. https://doi.org/10.4149/neo_2020_200813N858

Batista PJ, Chang HY. Long noncoding rnas: cellular address codes in development and disease. Cell. 2013;152(6):1298–307. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.02.012.

Thông tin
Thông tin xuất bản

BMC Cancer

Thông tin tác giả