肿瘤纯生信分析发在4分杂志上是什么水平

肿瘤纯生信分析发在4分杂志上是什么水平?

笔者在检索近期的纯生信相关文章时,发现几乎清一色的中国人,不得不感慨一下,庞大的人口基数伴随着巨大的生产力,二手数据也被玩出了花来。但是纵观其分析套路,多是表达谱数据-差异分析-PPI-功能注释,假若幸运选择了有临床信息的数据集,也能用生存预后分析充实一下文章的内容。在这个大背景下,今天我们要介绍的这篇文章堪称一股清流,不走寻常路的典范,泛癌 转录本分析 DNA甲基化 基因组分析。也给关注其他病种的同学打个样。文章题目:Integrative Analysis of Sirtuins and Their Prognostic Significance in Clear Cell Renal Cell Carcinoma
研究背景透明细胞肾细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)预后很差,因此,寻找早期诊断和预后的预测生物标志物至关重要。Sirtuins是III类组蛋白去乙酰化酶,哺乳动物sirtuins家族包含7个成员(SIRT1-SIRT7),参与了癌症发生和发展的多种生物学过程,而sirtuins在其中的表达模式、预后意义及生物学功能尚未完全阐明。研究结果? 基于泛癌数据的Sirtuins的表达模式及生存分析使用公开的TCGA泛癌症数据集,通过分析sirtuins家族基因在16种癌症(BLCA, BRCA, CHOL, COAD, ESCA, HNSC, KICH, KIRC(透明细胞肾细胞癌), KIRP, LIHC, LUAD, LUSC, PRAD, STAD, THCA, UCEC)中的差异表达,发现多数sirtuins家族基因在癌及正常样本中的表达具有显著差异,但是在不同的癌症中,sirtuins具有异质性。根据sirtuins基因表达水平的高低,将样本分成sirtuins基因高表达组及低表达组,在不同癌症中进行总生存分析。我们观察到,与其他癌症类型相比,sirtuins在ccRCC中的作用独特。6个sirtuins与ccRCC患者的总生存期显著相关(SIRT1、SIRT3、SIRT4、SIRT5与ccRCC患者预后良好相关,SIRT6、SIRT7与预后不良相关),所以作者后续重点关注了sirtuins在ccRCC中的作用。
图1 TCGA中sirtuins的表达水平及生存分析? sirtuins在ccRCC中的表达水平及启动子甲基化状态为了进一步研究sirtuin在ccRCC中的表达,作者将样本细分为癌vs癌旁,癌vs不配对的正常组织,并在GSE40435数据集中进行了验证。得出了较为一致的规律:ccRCC组织中SIRT4、SIRT5表达水平低于正常组织,而SIRT6、SIRT7表达水平高于正常组织,且这一现象也与预后情况相符。鉴于启动子甲基化通过沉默抑癌基因在肾肿瘤发生中起重要作用,作者又分析启动子区甲基化水平及其与sirtuins mRNA表达的关系,发现与正常组织相比,ccRCC组织中SIRT1和SIRT5启动子高甲基化,而ccRCC组织中SIRT2、SIRT6和SIRT7低甲基化,由此可见,可能是DNA的甲基化导致了sirtuins的失调。
图2 ccRCC中sirtuins的表达水平? ccRCC中Sirtuins与临床病理特征的相关性研究作者基于ccRCC患者sirtuins的表达数据及临床病理参数,分析了sirtuins表达与肿瘤分期、组织学分级的关系。结果发现,SIRT1、SIRT3和SIRT5在晚期TNM期较低,组织学分级较差,而SIRT6和SIRT7较高。这与SIRT1、SIRT3和SIRT5可能是ccRCC患者的有利因素相一致,而SIRT6和SIRT7可能是不利因素。
图3 ccRCC患者sirtuins表达与临床病理特征的关系? Sirtuins在ccRCC中的预后价值为了探讨了sirtuins在ccRCC患者中的预后价值,作者评估了单个sirtuin与ccRCC患者生存的关系。SIRT1、SIRT3、SIRT4、SIRT5表达降低,SIRT6、SIRT7表达升高与总生存期较差密切相关。此外,无病生存Kaplan-Meier曲线显示,低SIRT1、SIRT3、SIRT5、高SIRT6与无病生存期较差显著相关。
图4 sirtuins在ccRCC中的预后价值? ccRCC中Sirtuins基因的改变作者研究了ccRCC中sirtuins表达失调的潜在机制,发现ccRCC中sirtuins基因改变的百分比从0.2到1.1%不等,SIRT1、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7均有错义突变,SIRT1、SIRT4均有SIR2区突变。此外,在SIRT1和SIRT4中发现了移码插入。
图5 ccRCC中sirtuins的基因组分析? 预测Sirtuins在ccRCC中的作用根据Sirtuins基因表达量的高低将样本分为低表达组和高表达组,用GSEA分析了KEGG基因集,发现ccRCC中sirtuins的改变显著调控了与细胞周期相关的已知通路。
图6 GSEA预测了与sirtuins改变相关的通路主要内容到此已介绍结束,文章的最后,作者说将通过进一步的研究来验证其发现,并促进sirtuins作为癌症预后指标或治疗靶点的临床应用。欢迎交流分析思路,扫码备注:生信思路你出来

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