王旭紅 趙宏彩
摘要:目的 分析BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌組織基因表達(dá)和腫瘤微環(huán)境的變化情況。方法 從癌癥基因組圖譜數(shù)據(jù)庫中獲得甲狀腺乳頭狀癌的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)與BRAF基因的突變數(shù)據(jù),用Perl語言合并數(shù)據(jù),將其分為基因突變組與基因野生組;應(yīng)用R軟件篩選兩組的差異表達(dá)基因,用基因本體論(GO)和京都基因與基因組百科全書(KEGG)富集分析差異表達(dá)基因功能、信號(hào)通路;用惡性腫瘤中基質(zhì)細(xì)胞與免疫細(xì)胞評(píng)估軟件分析并對(duì)兩組間質(zhì)細(xì)胞和炎癥細(xì)胞實(shí)施評(píng)分處理,腫瘤免疫評(píng)估軟件分析免疫細(xì)胞豐度。結(jié)果與結(jié)論 BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌組織基因表達(dá)和腫瘤微環(huán)境發(fā)生改變,其組織中免疫細(xì)胞水平升高。
關(guān)鍵詞:甲狀腺乳頭狀癌;鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B;基因突變;差異表達(dá)基因;腫瘤微環(huán)境;免疫細(xì)胞
【中圖分類號(hào)】R246.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1673-9026(2021)01-003-01
甲狀腺癌屬于一種內(nèi)分泌系統(tǒng)常見的惡性腫瘤疾病,患病率呈逐漸升高的趨勢(shì)[1]。本研究深入探究基因的轉(zhuǎn)錄組測序大數(shù)據(jù),分析BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌的分子改變,進(jìn)一步闡明BRAF基因突變與基因表達(dá)、腫瘤微環(huán)境之間的關(guān)系[2]。
1材料與方法
1.1甲狀腺乳頭狀癌患者隊(duì)列的獲取
甲狀腺乳頭狀癌患者的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的BRAF基因突變數(shù)據(jù)均來自癌癥基因組圖譜中的甲狀腺癌隊(duì)列,平臺(tái)內(nèi)數(shù)據(jù)的均對(duì)外開放。全部數(shù)據(jù)通過Linkedomics下載。
1.2轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)基因的篩選
應(yīng)用Perl語言對(duì)轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)與BRAF基因突變數(shù)據(jù)進(jìn)行合并;依據(jù)BRAF基因是否有突變,把甲狀腺乳頭狀癌標(biāo)本分為基因突變組與基因野生組。通過應(yīng)用R軟件的limma包對(duì)轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)在基因突變組與基因野生組的差異表達(dá)進(jìn)行分析,對(duì)其差異表達(dá)基因進(jìn)行篩選。
1.3差異表達(dá)基因功能與信號(hào)通路的分析
用R軟件分析包對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行基因本體論(GO)和京都基因與基因組百科全書(KEGG)分析。GO的內(nèi)容包含分子功能、細(xì)胞成分、生物學(xué)過程等三個(gè)方面,對(duì)基因進(jìn)行定位,對(duì)分子生物學(xué)功能及涉及的生物學(xué)過程進(jìn)行分析。KEGG對(duì)基因所屬的信號(hào)通路進(jìn)行富集分析。
1.4腫瘤微環(huán)境分析
從惡性腫瘤中基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞評(píng)估平臺(tái)下載相關(guān)組織的ES?TIMATE評(píng)估陣矩。通過R軟件的limma包, 對(duì)BRAF基因突變組與野生組中基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞所占比例進(jìn)行評(píng)分,分值越高代表該成分水平越高[3]。
1.5腫瘤組織中免疫細(xì)胞水平分析
從腫瘤免疫評(píng)估平臺(tái)下載相關(guān)組織的免疫細(xì)胞評(píng)估陣矩。通過應(yīng)用R軟件的limma包,對(duì)兩組不同類型免疫細(xì)胞的浸潤水平進(jìn)行評(píng)估,通過反卷積法從基因表達(dá)譜中計(jì)算腫瘤組織中B細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞豐度。豐度值越高表示該細(xì)胞含量越高。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用R軟件進(jìn)行秩和檢驗(yàn)?;蚝Y選標(biāo)準(zhǔn)為校正后P<0.05。
2結(jié)果
2.1基因突變組280例,基因野生組180例,差異表達(dá)基因1500個(gè)。BRAF基因突變組中PD?L1、PD?L2、CD80、CD86、CTLA4等基因表達(dá)上調(diào)。通過GO和KEGG分析顯示,部分生物學(xué)過程、分子功能、信號(hào)通路與BRAF基因突變密切相關(guān)。
2.2基因突變組癌組織中的基質(zhì)細(xì)胞、免疫細(xì)胞水平比基因野生組要高,組間結(jié)果比較,差異顯著(P均<0.05)。和基因野生組進(jìn)行對(duì)比,基因突變組腫瘤組織中B淋巴細(xì)胞、CD4+T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞豐度值高,P<0.05。兩組腫瘤組織中CD8+T淋巴細(xì)胞豐度值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3小結(jié)
總之, BRAF基因突變型組織中PD?L1、PD?L2、CD80、CD86和CTLA4 等免疫抑制相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)[4]。BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌組織中出現(xiàn)基質(zhì)細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、CD4+T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等腫瘤微環(huán)境的改變。本研究為后續(xù)臨床診治提供準(zhǔn)確的理論依據(jù)[5]。
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2017年省衛(wèi)計(jì)委科研課題:BRAFV600E基因突變指導(dǎo)cN0甲狀腺乳頭狀微小癌中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃的應(yīng)用研究,課題編號(hào)2017070。
作者簡介:王旭紅(1972-),男,2004年在山西省腫瘤醫(yī)院頭頸外科工作,1997年畢業(yè)于新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院,現(xiàn)任山西省腫瘤醫(yī)院頭頸科外科主任醫(yī)師,第二作者趙宏彩為通訊作者,與第一作者為同一單位,現(xiàn)任山西省腫瘤醫(yī)院頭頸外科主任護(hù)師。
山西省腫瘤醫(yī)院 山西太原 030000