مطالعه روی ژن های مرتبط سرطان کبد

تماس: آدری هو (Whatsapp:008613880143964) ایمیل:audrey.hu@wecistanche.com

کارسینوم هپاتوسلولار (کارسینوم کبدی، HCC) در حال حاضر سومین تومور بدخیم در جهان از نظر مرگ و میر است [1]. بر اساس آخرین گزارش سرطان، در چین، بروز سرطان کبد تنها پس از سرطان ریه و سرطان معده است [2]. کلید بهبود پیش آگهی بیماران مبتلا به سرطان کبد، تشخیص زودهنگام و غربالگری است تا از تاخیر در تشخیص و درمان جلوگیری شود. از سوی دیگر، دیابت یک بیماری متابولیک و غدد درون ریز شایع است و همچنین یکی دیگر از تهدیدات عمده برای سلامت انسان است [3].

دیابت می تواند باعث آسیب به اندام های مختلف بدن شود و منجر به عوارض مختلفی مانند نفروپاتی دیابتی، بیماری چشم دیابتی، پای دیابتی و عوارض قلبی عروقی دیابتی شود. در عین حال، تعداد بیماران دیابتی در چین سال به سال در حال افزایش است. تا سال 2013، شیوع دیابت در میان بزرگسالان چینی حدود 10.9 درصد بود [4].

تعدادی از متاآنالیزها و مطالعات بالینی تأثیر دیابت را بر بقای بیماران مبتلا به سرطان کبد مشاهده کرده اند. نتایج تجزیه و تحلیل نشان می دهد که دیابت یک عامل خطر مستقل برای پیش آگهی سرطان کبد است [5،6]، اما مکانیسم خاص آن هنوز نامشخص است. در سال‌های اخیر، با توسعه فناوری تراشه‌های با توان بالا، می‌توان از پروفایل بیان ژن برای مطالعه ژن‌های اصلی سرطان کبد و دیابت استفاده کرد [7]. در این مطالعه، ماتریس‌های بیان ژن سرطان کبد و دیابت نوع 2 را از پایگاه‌های داده عمومی دانلود کردیم، ژن‌های متمایز را با مقایسه گروه بیماری و گروه کنترل سالم غربال کردیم و سپس ژن‌ها و ارگانیسم‌های متمایز مشترک را که منجر به نوع 2 می‌شوند استخراج کردیم. دیابت و سرطان کبد. برای ارائه مرجعی برای مطالعه سرطان کبد مرتبط با دیابت، مکانیسم‌های فیزیولوژیکی و پاتولوژیک خاص نیاز به تأیید تجربی بیشتری دارند.

1 مواد و روش ها

1.1 منبع داده و پیش پردازش: داده های بیان ژن از پایگاه داده GEO (Gene Expression Omnibus) مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (NCBI) دانلود شد. پایگاه داده GSE7{16}}14 شامل 20 نمونه دیابت نوع 2 و 6 نمونه کنترل سالم [8]، و پایگاه داده GSE45267 شامل 48 نمونه سرطان کبد در محل و 39 نمونه بافت طبیعی است. پایگاه داده GSE121248 شامل 69 نمونه سرطان کبد و 38 نمونه پاراسرطانی است که همه آنها بر اساس GPL570 (Affymetrix Human Genome U133 Plus 2. 0 Array) هستند. داده ها با استفاده از بسته R "Affy" پیش پردازش شدند.

1.2 غربالگری ژن های افتراقی: ما از بسته R "limma" برای غربالگری ژن های بیان شده متفاوت (DEGs) بین گروه بیماری و گروه کنترل نرمال استفاده کردیم [9]. آستانه به عنوان FDR (نرخ کشف نادرست) تنظیم شده است.<0.05, |log2fc|="">1.5. نقشه های حرارتی DEG ها با استفاده از بسته R "نقشه حرارتی" ترسیم شد.

1.3 هستی شناسی ژن (GO)، تعامل پروتئین 3 (PPI) و شناسایی ژن هسته تجزیه و تحلیل غنی سازی ویژگی، با استفاده از بسته R "ggplot2" رسم شده است. آستانه روی FDR تنظیم شد<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="" is="" the="" critical="" value,="" and="" the="" core="" node="" protein="" is="" screened="" by="" the="" mcode="" plug-in.="" finally,="" the="" core="" genes="" were="" verified="" by="" the="" online="" database="" oncomine="">

1.4 تجزیه و تحلیل بقا: تجزیه و تحلیل بقای ژن های هسته با استفاده از پایگاه داده آنلاین GEPIA (http://gepia.cancer-pku.cn/) انجام شد.

2 نتیجه

2.1 نتایج غربالگری ژن افتراقی

نتایج غربالگری پایگاه داده سرطان کبد GSE45267 نشان داد که 1 694 DEG به دست آمد (921 با تنظیم بالا، 773 تنظیم پایین)، و پایگاه داده سرطان کبد GSE121248 نیز برای به دست آوردن 1 925 DEG ({7}}) غربالگری شد. {8}} تنظیم بالا، 914 تنظیم پایین، شکل 1A). در میان آنها، 1235 تقاطع DEG وجود دارد (شکل 1B). سپس پایگاه داده دیابت GSE7014 غربالگری شد و در مجموع 2 508 ژن متمایز (1 253 تنظیم بالا، 1 254 تنظیم پایین، شکل 1C) به دست آمد. تقاطع DEG های سرطان کبد و DEG های دیابت برای به دست آوردن 328 DEG با هم تداخل دارند که 78 DEG معمولی بودند. DEGs1 با تنظیم بالا و DEGs3 تنظیم پایین 98. علاوه بر این، 82 ژن در دیابت نوع 2 (DEGs2) و 70 ژن تنظیم‌شده در سرطان کبد (DEGs4) به‌عنوان DEG مستقل از سرطان کبد یا دیابت در نظر گرفته شدند.

2.2 تجزیه و تحلیل غنی سازی ژن

We then performed GO analysis on the four types of DEGs. The results showed that among the common differential genes, the biological functions of DEGs1 were mainly enriched in regulating DNA damage and repair, and the functions of DEGs3 were mainly chemical stimulation, defense response, inflammatory response, and apoptosis. and programmed death. Among the independent differential genes, DEGs2 analysis results were not statistically different (FDR>0.05)، در حالی که DEGs4 ممکن است با کاتابولیسم ترکیبات نیتروژن آلی مرتبط باشد.

2.3 اعتبار سنجی شبکه تعامل پروتئین و ژن های هسته

در مرحله بعد، ژن‌های متمایز مشترک (DEGs1 و DEGs3) را برای تجزیه و تحلیل PPI با استفاده از پایگاه داده STRING انتخاب کردیم و 8 پروتئین گره اصلی را که از خانواده پروتئاز سرین E عضو 1 (سرپین خانواده E عضو 1، SERPINE1)، خوشه (clusterin) بودند، غربال کردیم. ، CLU)، ترومبوسپوندین 1 (ترومبوسپون-)

2.4 تجزیه و تحلیل پیش آگهی ژن های اصلی

ما تجزیه و تحلیل بقا را بر روی 8 ژن اصلی بر اساس داده‌های بیان ژن و اطلاعات بالینی بیماران مبتلا به سرطان کبد در پایگاه داده GEPIA انجام دادیم. در این میان، بیان بالای MSH2، OIP5، AURKA، SMC4 و SERPINE1 پیش آگهی بدی را پیش بینی می کند و بیان کم CLU با پیش آگهی ضعیف همراه است. تفاوت های جنسی همراه با نمودارهای جعبه بیان 8 ژن هسته در بافت طبیعی کبد و بافت سرطان کبد در پایگاه داده ONCOMINE، در مقایسه با بافت نرمال، MSH2، OIP5، AURKA، SMC4 در سرطان کبد بسیار بیان می شوند و CLU در کبد کم بیان می شود. سرطان، نشان دهنده پیش آگهی ضعیف بیان کم SERPINE1 در سرطان کبد نشان دهنده پیش آگهی بهتر است.

سرگلیسین (SRGN)، نگهداری ساختاری کروموزوم ها (SMC4)، شفق قطبی کینازA (AURKA)، پروتئین برهم کنش OPA 5 (OIP5)، همولوگ MUTS 2 (mutS همولوگ 2، MSH2). تأیید شده توسط پایگاه داده ONCOMINE، بیان ژن های اصلی ذکر شده در بالا در سرطان کبد با نتایج پیش بینی ما مطابقت دارد و تفاوت های قابل توجهی وجود دارد.

ضد سرطان: سیستانچ

سیستانچ گیاهی است که به طور گسترده در درمان های ضد سرطان استفاده می شود. با توجه به مطالعات فارماکولوژیک مدرن سیستانچ، این گیاه حاوی مواد موثری است که می تواند به طور موثری رشد سلول های سرطانی را سرکوب کند. سیستانچ نیز از زمان های قدیم به عنوان گیاه ماندگاری در نظر گرفته شده است. مصرف محصولات سیستانچ به صورت طولانی مدت نیز می تواند ایمنی ما را بهبود بخشد.