生物信息学技术分析人结直肠癌中蛋白磷酸酶2A催化亚基α(PPP2CA)表达与患者预后及免疫浸润的关系

目的通过分析蛋白磷酸酶2A催化亚基α(PPP2CA)在结直肠癌(CRC)中表达水平与患者预后及免疫浸润的关系,进一步了解CRC发生和进展中的相关机制。方法基于基因芯片数据库Oncomine和肿瘤免疫评估资源(TIMER)数据库分析在CRC组织和正常组织中PPP2CA表达水平的差异性;基于阿拉巴马大学伯明翰分校癌症数据分析门户(UALCAN)和基因表达谱交互分析(GEPIA)数据库分析PPP2CA的表达水平对CRC患者预后的影响;基于LinkedOmics平台构建PPP2CA的共表达网络并进行基因本体论(GO)富集分析和京东基因和基因组百科全书(KEGG)通路分析;基于TIMER和GEPIA数据库分析PPP2CA与免疫浸润之间的相关性。基于c-BioPortal平台分析结肠腺癌(COAD)中PPP2CA的基因突变情况。结果与正常结直肠组织相比,在CRC组织中PPP2CA表达下调。高表达水平的PPP2CA预示着更好的总生存期(OS)和无进展生存期(PFS)。在COAD中,PPP2CA的表达水平与包括CD8^(+)T细胞、中性粒细胞和树突状细胞在内的免疫浸润细胞呈正相关。而某些免疫细胞标志物,包括B细胞的CD19和CD38、M1巨噬细胞的一氧化氮合酶2(NOS2)、M2巨噬细胞的精氨酸酶1(Arg1)和甘露糖受体C1(MRC1)、肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的人类白细胞抗原G(HLA-G)和CD80、单核细胞的CD14和IgG Fc段受体Ⅲa(FCGR3A),却显示出不同的PPP2CA相关免疫浸润模式:即PPP2CA表达水平与COAD和直肠腺癌(READ)中的B细胞、巨噬细胞、单核细胞、TAM、1型辅助T(Th1)细胞、Th2细胞、调节性T细胞、衰竭T细胞和中性粒细胞均显著相关。结论PPP2CA在CRC组织表达水平下调,并且与免疫浸润密切相关。

基于转录组测序分析Ppp2ca条件性敲除小鼠的睾丸差异表达基因及相关通路

目的探讨蛋白磷酸酶2催化亚基α(protein phosphatase 2 catalytic subunit alpha,Ppp2ca)条件性敲除对小鼠睾丸生殖细胞差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)及相关通路的影响。方法基于Cre-loxP原理构建生殖细胞中特异性敲除Ppp2ca基因的敲除小鼠(Ppp2ca^(cKO)),通过灭活蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)催化亚基PP2Ac的功能,以研究PP2A全酶在雄性生殖系统中的作用。敲除雄鼠至8周龄时,记录体质量及睾丸质量,取小鼠睾丸和附睾行组织学检测,同时检测小鼠血清中睾酮水平。收集睾丸组织进行转录组测序、基因本体学(gene ontology,GO)分析、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)生物信息学分析。结果Ppp2ca^(cKO)敲除鼠与Ppp2cactrl对照组小鼠的睾丸质量分别为(0.044±0.003)与(0.119±0.008)g(t=24.550,P<0.001),血清睾酮水平分别为(0.327±0.096)与(0.567±0.050)µg/L(t=3.899,P=0.018),Ppp2ca^(cKO)敲除鼠均低于Ppp2cactrl对照组。苏木精-伊红染色结果显示,在Ppp2ca^(cKO)敲除鼠的睾丸和附睾中均未观察到精子,生精小管中生精细胞数量及层次明显减少且伴有大量的空泡结构。转录组测序结果筛选出DEG共11304个(上调7568个,下调3736个);微小RNA(microRNA,miRNA)36个(上调8个,下调28个);长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)3732个(上调1107个,下调2625个)。Ppp2ca^(cKO)敲除鼠的DEG在多项GO富集类别中具有显著差异,如精子发生、精子细胞发育、精子运动、顶体囊泡、中心体、微管和线粒体外膜。此外,KEGG功能富集结果显示,DEG多与生化代谢途径和信号转导途径相关,主要影响了胞吞作用、肌动蛋白细胞骨架的调节、cAMP信号通路、Wnt信号通路、脂代谢、细胞色素P450、鞘磷脂信号通路等。这些DEG与精子发生密切相关。结论Ppp2ca敲除可引起PP2A功能异常,影响精子发生过程及睾丸发育相关信号通路的活性,导致小鼠精子发生受损,减数分裂阻滞,睾酮水平降低。

shRNA对肺癌相关基因抑制作用的实验研究

目的:利用RNA干扰(RNAi)技术,研究突变型蛋白磷酸酶2A(PP2A)α催化亚基编码基因的小发夹RNA(shRNA)对人肺癌GLC-82细胞的影响。方法:根据靶基因的不同区域设计4组shRNA,采用体外转录法合成,利用阳离子脂质体转染入GLC-82细胞,孵育48小时后,观察细胞形态学改变,MTT法检测细胞的存活率,免疫印迹法检测蛋白质的表达。结果:与空白对照相比,4组shRNA作用不尽相同,其中一组shR-NA可以明显抑制细胞的增殖,出现部分细胞脱落死亡,并且抑制GLC-82细胞目的蛋白的表达。结论:成功筛选出一段能特异而高效地抑制突变型PP2Aα催化亚基基因表达的shRNA,为进一步研究该基因的功能和作用机制提供了新的手段。另外,应用RNA干扰技术可抑制突变型PP2Aα催化亚基编码基因在人肺癌GLC-82细胞中的表达,有望成为肺癌基因治疗新的研究线索。