基于表观基因组数据的乳腺癌预后基因-年龄交互作用研究

目的基于表观基因组数据,探索乳腺癌预后基因-年龄交互作用。方法利用癌症基因组图谱(TCGA)和基因表达综合数据库(GEO)多个独立乳腺癌表观基因组数据集,进行DNA甲基化的差异表达分析。采用错误发现率(FDR)法进行多重校正,保留q-FDR≤0.05的差异表达甲基化位点。应用三阶段分析策略,采用多因素Cox比例风险回归模型检验基因-年龄交互作用。发现阶段使用TCGA-BRCA数据库筛选q-FDR≤0.05的信号。验证阶段Ⅰ使用GSE72245数据验证交互作用,标准为P≤0.05且效应方向一致。验证阶段Ⅱ使用GSE37754和GSE75067数据再次验证信号。通过结合临床指标与交互作用信号构建预后预测模型。结果三阶段分析策略鉴定出一个甲基化位点(cg16126280_(EBF1)),其与年龄存在交互作用,共同影响患者的生存时间(交互作用HR=1.0011,95%CI:1.0007~1.0015,P<0.001)。年龄分层分析显示,cg16126280_(EBF1)的高甲基化效应在乳腺癌年轻患者(HR=0.5505,95%CI:0.3838~0.7896,P=0.001)和老年患者中完全相反(HR=2.1665,95%CI:1.2852~3.6522,P=0.004)。结论DNA甲基化位点cg16126280_(EBF1)与年龄存在交互作用,以复杂的关联模式共同影响乳腺癌预后,为年龄特异性靶向药物研发提供了新的人群证据。

砷及其代谢物对BCL-2基因转录本BCL-2α和BCL-2β表达的影响

[背景]砷是一种毒物,会影响细胞抗凋亡基因BCL-2及其蛋白质的表达,但砷对BCL-2不同亚型转录本BCL-2α和BCL-2β的影响尚无相关报道。[目的]研究砷及其代谢物一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA)对人正常支气管上皮样细胞(16HBE)和人肺腺癌细胞(A549)中BCL-2基因转录本BCL-2α、BCL-2β及其总和BCL-2T的影响。[方法]将16HBE细胞和A549细胞经体外培养后随机分成3大组:等浓度的不同砷化合物(MMA、DMA和亚砷酸钠)单独染毒组(16HBE细胞的处理浓度为4.5μmol·L^(-1),A549细胞为60μmol·L^(-1)),不同浓度的亚砷酸钠单独染毒组(16HBE细胞的处理浓度为1.5、3.0、4.5μmol·L^(-1),A549细胞为20、40、60μmol·L^(-1))以及联合染毒组(即MMA+亚砷酸钠、DMA+亚砷酸钠;16HBE细胞的染毒浓度分别均为1.5μmol·L^(-1)和均为4.5μmol·L^(-1),A549细胞的染毒浓度分别均为20μmol·L^(-1)及60μmol·L^(-1)),同时在各染毒组中均设立空白对照组。持续染毒48 h后采用实时荧光定量PCR检测两种细胞中BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的相对表达情况。[结果]不同砷化合物单独染毒:16HBE细胞在4.5μmol·L^(-1)MMA处理下,BCL-2α和BCL-2T的表达水平均低于对照组(q=3.27、2.93,均P<0.05),在4.5μmol·L^(-1)亚砷酸钠处理下BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的表达水平均低于各自对照组(q=11.06、3.65、10.70,均P<0.05)。A549细胞在60μmol·L^(-1)DMA处理下BCL-2T的表达水平低于对照组(q=3.12,P<0.05),在60μmol·L^(-1)亚砷酸钠处理下BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的表达水平均低于各自对照组(q=7.59、7.27、8.06,均P<0.05)。亚砷酸钠单独染毒:16HBE细胞在1.5μmol·L^(-1)亚砷酸钠处理下,BCL-2α的表达水平低于对照组,BCL-2β的表达水平高于对照组(q=6.06、11.92,均P<0.05);在3.0μmol·L^(-1)亚砷酸钠处理下,BCL-2α的表达水平低于对照组(q=12.72,P<0.05);在4.5μmol·L^(-1)亚砷酸钠处理下,BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的表达水平均低于各自对照组(q=15.72、6.79、6.62,均P<0.05)。BCL-2α的表达水平随亚砷酸钠浓度升高逐渐下降(F_(α趋势)=144.80,P<0.001),BCL-2β和BCL-2T则在1.5~4.5μmol·L^(-1)范围内呈剂量依赖性降低(F_(β趋势)=135.40,F_(T趋势)=38.24,均P<0.001)。在各浓度亚砷酸钠处理下A549细胞BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的表达水平均低于各自对照组(均P<0.05);且进一步趋势检验结果显示,BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的表达水平均随亚砷酸钠浓度增加逐渐下降(F_(α趋势)=31.97,F_(β趋势)=549.50,F_(T趋势)=252.40,均P<0.001)。联合染毒:在均为60μmol·L^(-1)的MMA+亚砷酸钠处理下,A549细胞BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的表达水平均高于对照组(q=6.37、14.91、5.33,均P<0.05);在均为60μmol·L^(-1)的DMA+亚砷酸钠处理下,A549细胞BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的表达水平也均高于各自对照组(q=8.60、17.29、6.91,均P<0.05)[结论]高浓度(16HBE:4.5μmol·L^(-1);A549:60μmol·L^(-1))的砷代谢产物单独染毒对16HBE及A549细胞的BCL-2转录本多无影响。低浓度(1.5μmol·L^(-1))的亚砷酸钠单独染毒可降低16HBE细胞BCL-2α的表达水平,升高其BCL-2β的表达水平;各浓度亚砷酸钠单独染毒可降低A549细胞中所有转录本的表达水平。高浓度(60μmol·L^(-1))的MMA与亚砷酸钠联合染毒以及高浓度(60μmol·L^(-1))的DMA与亚砷酸钠联合染毒均会升高A549细胞中BCL-2α、BCL-2β和BCL-2T的表达水平,与单独染毒呈现的效应不同。