基于失巢凋亡相关基因预测肺腺癌转移及预后模型的构建与验证

目的:失巢凋亡是一种特殊的程序性细胞死亡,在肿瘤转移中发挥重要的作用。肺腺癌常发生多器官扩散性转移,严重影响患者的预后。本研究旨在探索新的失巢凋亡相关标志物预测肺腺癌转移及预后。方法:从TCGA数据库和GEO数据库获取肺腺癌转移患者和未转移患者的基因表达谱和相应的临床数据,从GeneCard数据库下载293个失巢凋亡相关基因。通过无监督聚类分析,将肺腺癌转移患者分成两组肿瘤亚型,TIMER数据库和单样本基因集富集分析评估两组的免疫浸润和免疫细胞功能。接着,采用最小绝对收缩和选择算法和Cox回归模型构建失巢凋亡相关基因预后模型并进行外部数据集验证,ROC曲线和列线图进一步评估模型的预测能力。同时,评估了高风险组和低风险组的免疫治疗和药物治疗差异。最后,通过实时荧光定量PCR (qRTPCR)验证标记基因的表达以及多重免疫荧光组化验证标记基因的免疫细胞浸润。结果:两聚类分子亚型在临床病理特征、预后和免疫细胞浸润方面存在显著差异。Lasso及多因素Cox回归筛选得到了3个失巢凋亡相关预后基因(TLE1、EIF2AK3和BIRC3),构建3基因风险模型。根据风险评分中位值将患者分为高、低风险组,低风险组表现出更高的总生存期时间,免疫活性,肿瘤突变负担和PD1/PDL1表达,这与免疫检查点抑制剂的更好应答一致。列线图一步证明了模型的优越预测价值。qRTPCR显示,3个预后标志基因在肺腺癌细胞系和肺腺癌组织表达更高,多重免疫荧光组化验证其表达与免疫细胞浸润程度正相关。结论:综上所述,本研究建立了失巢凋亡相关基因为特征的预后风险模型,该模型在肺腺癌患者中有很好的预后预测价值,因而可作为评估肺腺癌患者预后的潜在诊断标志物和治疗靶点。

木犀草素通过与B淋巴细胞瘤-2蛋白结合抑制硅肺纤维化的作用机制

目的探究中药丹参有效成分在治疗硅肺中的作用和作用机制。方法运用网络药理学和分子对接技术筛选出中药丹参治疗硅肺的有效成分和关键靶点。热转移实验检测有效成分与关键靶点的结合稳定性,细胞划痕实验检测上皮细胞的迁移能力,蛋白质印迹法检测上皮间质转化的标志蛋白、纤维化标志蛋白以及凋亡相关蛋白的表达水平。结果中药丹参的有效成分木犀草素与硅肺关键靶点B淋巴细胞瘤-2(BCL-2)具有最低的结合能,热转移实验验证木犀草素与BCL-2蛋白具有较好的结合稳定性。细胞划痕实验显示木犀草素能够抑制转化生长因子-β1刺激的上皮细胞迁移。蛋白质印迹法证明木犀草素能够抑制BCL-2蛋白的表达,与转化生长因子-β1刺激组相比,木犀草素给药及沉默BCL-2后能够抑制上皮间质转化及胶原蛋白的形成,进而抑制纤维化的进程。木犀草素给药及沉默BCL-2后能够促进细胞凋亡。结论木犀草素能够与BCL-2结合进而抑制硅肺纤维化的进程,其作用机制可能与木犀草素能够促进细胞凋亡有关。

淮南市530名青少年对于尘肺病的认知情况调查

目的了解青少年对于环境因素与尘肺病相关知识的认知程度,为有效传播健康科普知识,探索传播率高、可行性强的科普教育方针提供理论依据。方法使用自行设计的调查问卷,该问卷内容包括一般资料、尘肺相关知识的认知情况、青少年尘肺病的态度、对于有关知识的需求四个部分内容。采用随机抽样的方法,对5所中小学学生进行问卷调查。用率和构成比进行统计描述,用卡方检验进行不同组别之间的比较。结果共纳入530名问卷对象,问卷结果表明58.31%的青少年知晓尘肺病,40%的青少年对于健康生活及环境影响因素的知识了解全面,79.62%的青少年表示十分愿意了解相关科普知识。结论淮南市530名青少年对于尘肺病及相关呼吸系统疾病的知晓率较高,对于关注相关科普知识的学习意愿强烈,且根据学龄阶段和性别的不同,倾向于学习的方式也不同。

基于生物信息学和体外实验探讨粉防己碱治疗早期矽肺的关键通路

目的:基于生物信息学和体外实验探究粉防己碱治疗早期矽肺发展的关键通路。方法:通过文献挖掘收集矽肺患者的差异表达基因;利用高通量基因表达数据库(GEO)收集二氧化硅滴注小鼠的差异表达基因;借助在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、GeneCards、比较毒物基因组学数据库(CTD)获取矽肺相关的疾病靶点;分别将差异表达基因和疾病靶点通过R语言及Metascape平台进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;使用薛定谔(Schrödinger)及Pymol软件进行分子对接及修饰;制备二氧化硅刺激的巨噬细胞和上皮细胞模型,通过PCR技术和蛋白免疫印迹(WB)验证分析结果。结果:筛选出矽肺病人差异表达基因2065个,滴注二氧化硅大鼠差异表达基因2291个,矽肺相关疾病靶点803个。GO富集分析主要涉及G蛋白偶联受体结合、调节炎症反应、参与免疫反应等。KEGG通路富集分析主要包括细胞外基质-受体相互作用(ECM-receptor interaction)、TNF信号通路、IL-17信号通路等。不同来源的差异基因和疾病靶点同时筛选出IL-17信号通路。分子对接结果表明矽肺药物粉防己碱与IL-17信号通路中的RAF/MEK/ERK通路有良好的结合效果。细胞实验表明粉防己碱通过调控RAF/MEK/ERK通路降低巨噬细胞中TNF-α、TGF-β等炎症因子的表达,同时抑制上皮细胞中上皮间质转化及炎症因子表达。结论:粉防己碱通过RAF/MEK/ERK通路调控炎症反应和上皮间质转化(EMT)从而影响早期矽肺进展。

2-溴乙胺减轻小鼠急性酒精性肝损伤

目的探讨抑制氨基脲敏感性胺氧化酶(SSAO)对急性酒精性肝损伤的保护作用。方法将AOC3基因敲低的HepG2细胞分为对照组、乙醇暴露组、AOC3敲低组和AOC3敲低后乙醇暴露组,分析细胞SSAO活性变化,检测细胞培养液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度和过氧化氢(H_(2)O_(2))浓度,检测细胞核内NF-κB p65蛋白质表达的变化。建立小鼠急性酒精性肝损伤模型,分为对照组、2-溴乙胺处理组、乙醇暴露组、低剂量2-BEA组和高剂量2-BEA组。各组每6只按0、2、4、6、8、10、12h时间点测血糖浓度,其余12h后收集肝组织和血浆,观察肝组织病理学改变,分析血浆SSAO活性,检测血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶、谷氨酰转肽酶等含量,测定肝匀浆中丙二醛、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽的含量,检测血浆TNF-α和H_(2)O_(2)水平,检测小鼠肝细胞核内NF-κB p65蛋白质表达情况。结果敲低HepG2细胞AOC3基因后,SSAO活性降低,乙醇暴露后细胞H_(2)O_(2)释放减少,但TNF-α水平和细胞核内NF-κB p65蛋白质表达无显著变化;2-BEA减轻急性酒精性肝损伤小鼠的肝组织病理学损伤,抑制血浆SSAO活性,显著降低乙醇引起的血糖和转氨酶的升高,减轻氧化还原反应,降低血浆TNF-α和H_(2)O_(2)的释放,下调肝组织细胞核内NF-κB p65蛋白质的表达。结论SSAO抑制剂2-BEA可有效减轻小鼠急性酒精性肝损伤。

沉默S100P基因抑制肺腺癌细胞A549增殖、迁移和侵袭

目的:探讨肺癌组织及细胞中S100P基因表达对增殖、迁移、侵袭的影响及其作用机制。方法:在GEPIA(Gene Expression Profiling Interactive Analysis)数据库和HPA数据库(Human Protein Atlas)得到肺癌数据,分析S100P基因在不同分型肺癌组织与正常组织中差异表达。使用shRNA-S100P RNA下调肺癌细胞系中S100P基因表达水平;细胞的增殖活性使用MTS比色法检测;细胞周期变化运用流式细胞仪检测;细胞划痕实验和Transwell实验分别检测细胞迁移能力和侵袭能力。RT-qPCR与Western blot分别验证S100P表达及细胞周期、凋亡蛋白表达水平。结果:S100P基因在肺癌组织中表达水平明显高于正常组织(P<0.01);不同分型的肺癌组织中S100P基因表达存在差异。与对照组相比,下调S100P使A549增殖、迁移和侵袭能力均降低。结论:S100P基因在肺癌中高表达且下调后可抑制A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力。

S100P对肺癌细胞增殖和凋亡的影响及其机制

目的探究S100P对人肺癌细胞增殖和凋亡的影响及作用机制。方法qRT-PCR检测人正常肺上皮细胞和4种人肺癌细胞A549、95D、H1975和LTEP-a-2中S100P的表达。将处于对数生长期的A549细胞分为两组:对照组(感染含有无意义链Plvx-shRNA2-shNC的慢病毒载体)和敲低组(感染含有Plvx-shRNA2-S100P的慢病毒载体),然后利用qRT-PCR检测A549细胞中S100P基因的水平。MTT及克隆形成实验检测敲低S100P后A549细胞的增殖能力,流式细胞术检测敲低S100P后A549细胞的凋亡水平,Western blot检测增殖相关蛋白PCNA及凋亡相关蛋白cleaved Caspase-8、Caspase-8、cleaved PARP、PARP及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)蛋白的表达情况。结果人肺癌细胞系中S100P基因的相对表达量高于人正常肺上皮细胞(P<0.01)。成功感染慢病毒后,敲低组A549细胞S100P基因的相对表达量较对照组明显降低(P<0.01)。与对照组相比,敲低组A549细胞增殖能力显著下降(P<0.01),凋亡率显著上升(P<0.01)。与对照组相比,敲低组A549细胞中PCNA的蛋白含量显著降低(P<0.01),Caspase-8和PARP的蛋白含量无明显变化,cleaved Caspase-8、cleaved PARP及PPAR-γ的蛋白含量显著增高(P<0.01)。结论S100P在肺癌细胞中表达上调,沉默S100P后可通过抑制PPAR-γ信号通路,从而抑制肺癌细胞的增殖并促进肺癌细胞的凋亡。

肺腺癌预后代谢相关基因的生物信息学分析

目的基于代谢基因的生物信息学构建肺腺癌预后模型及验证。方法获取癌症基因组图谱(TCGA)数据库和基因表达数据集(GEO)肺腺癌相关数据,套索(LASSO)回归构建多基因预后模型并计算风险值(RS)。单因素、多因素Cox独立预后分析,通过受试者工作特征(ROC)曲线评价模型的ROC曲线下面积(AUC)并进行生存分析。构建列线图评价模型的可行性,通过基因集富集分析(GSEA)进行代谢基因功能富集分析。肿瘤免疫评估资源(TIMER)数据库分析患者RS与免疫细胞浸润以及与免疫检查点分子表达的相关性。结果运用TCGA数据库基于18个代谢相关基因构建肺腺癌预后模型,RS可以作为独立的预后因子。ROC曲线下面积为0.713。生存分析显示,与高风险组相比,低风险组总体生存率更高,预后模型与免疫细胞的浸润以及与免疫检查点分子的表达有关。结论代谢相关基因肺腺癌预后模型的RS是独立预后因子,模型具有较高的预后判断价值。

青蒿琥酯上调肺癌患者CD4^(+)和CD8^(+)T淋巴细胞亚群CD39、CD279和颗粒酶B表达

目的探讨青蒿琥酯(ART)对肺癌患者T淋巴细胞免疫功能的影响。方法随机选取健康体检者15例(NC组),肺癌患者21例(LC组),收集临床信息,采集并分离外周血单个核细胞(PBMC)。用ART处理PBMC 24h后,流式细胞术(FCM)检测ART的半数杀伤浓度(LC_(50))及诱导T细胞高表达CD39和CD279的最佳浓度;最佳浓度的ART诱导后,FCM检测NC组CD8^(+)和CD4^(+)T细胞CD39、CD279的表达水平,以及LC组CD8^(+)和CD4^(+)T细胞CD39、CD279、CD38、CD28、颗粒酶B(GrzB)、穿孔素(PerF)、γ干扰素(IFN-γ)和白细胞介素2(IL-2)的水平。结果ART的LC_(50)为522μmol/L,最佳浓度为200μmol/L。LC组CD8^(+)和CD4^(+)T细胞CD279的基线表达显著高于NC组;200μmol/L ART诱导后,在NC组CD8^(+)和CD4^(+)T细胞中,CD39的表达显著升高;在LC组CD8^(+)和CD4^(+)T细胞中,CD39、CD279和GrzB的表达显著升高,IL-2表达显著降低,而CD38、CD28、IFN-γ和PerF等表达未见显著差异。促进ART诱导CD8^(+)T细胞表达CD39的临床因素有未放疗;促进ART诱导CD8^(+)T细胞表达CD279的因素有年龄>60岁、淋巴细胞数>1.26×10^(9)/L、中性粒细胞/淋巴细胞比率(NLR)<5、放疗、0.29×10^(9)/L≤单核细胞数≤0.95×10^(9)/L。结论肺癌患者T淋巴细胞高表达CD279;ART诱导肺癌患者CD8^(+)和CD4^(+)T细胞CD39、CD279和GrzB的表达上调,从而调节T细胞亚群的免疫功能。

NSCLC骨转移风险预测模型的建立和验证

目的构建列线图来预测非小细胞肺癌(NSCLC)患者骨转移的发生风险。方法回顾性分析在医院确诊的NSCLC患者的临床资料,包括是否发生骨转移、年龄、性别、病理类型、吸烟状况、PS评分、TN分期、骨转移前是否有其他部位的转移、癌胚抗原(CEA)水平、甲胎蛋白(AFP)水平、血清钙浓度(Ca^(2+))、血清磷浓度(P)、碱性磷酸酶(ALP)水平,利用单因素及多因素Logistic回归分析建立预测模型,使用受试者工作特征曲线(ROC)、决策曲线分析法(DCA)验证模型的准确性及临床获益度,使用列线图进行模型可视化。结果ROC曲线下面积(AUC)显示,在建模组(n=138)及验证组(n=92)中,联合指标(年龄、性别、病理类型、CEA、ALP)预测的AUC值(建模组=0.792,验证组=0.629)均高于单一指标预测值。结论该研究构建的预测模型效果良好,可为临床筛选NSCLC骨转移的高危患者提供参考。

Ⅰ型胶原α2、鳞状细胞癌相关抗原表达与食管鳞癌的相关性研究

目的探讨Ⅰ型胶原α2(COL1A2)和鳞状细胞癌相关抗原(SCCAg)与临床病理特征的关系。方法TIMER 2.0和GEPIA数据库分析COL1A2在肿瘤及食管癌中的表达,化学发光法检测血清中SCCAg的水平,免疫组化法检测食管鳞癌组织和癌旁正常组织中COL1A2蛋白的表达。生存分析采用GEPIA数据库,基因集富集分析采用GSEA数据库。结果GEPIA数据库分析显示,食管鳞癌中COL1A2的表达高于正常组织(P<0.05),食管鳞癌TNM分期及与COL1A2的表达相关(P<0.05)。SCCAg在食管鳞癌患者中的阳性率为48.6%,其在高分化食管鳞癌患中表达增高(P<0.05)。COL1A2蛋白在食管鳞癌中强阳性率为73.5%,显著高于癌旁组织5.6%(P<0.05)。COL1A2过表达与食管鳞癌分化程度及其临床分期相关(P<0.05)。GEPIA数据库分析显示高表达COL1A2的患者无瘤生存率显著降低(P<0.05)。GSEA分析表明差异基因主要集中在粘着斑通路、细胞外基质结构组分、内质网内腔、细胞外结构组织。结论血清SCCAg的高表达对食管鳞癌诊断及其分化程度预测有一定的应用价值,而食管鳞癌组织COL1A2的高表达与食管鳞癌的进展及预后不良有关,对食管鳞癌的预后的判断有一定的临床参考价值,有望成为食管鳞癌新的治疗靶点。

慢病毒沉默PRDX4抑制肺癌细胞A549迁移和侵袭及其机制的探讨

目的:研究慢病毒沉默过氧化物还原酶4(peroxiredoxin 4,PRDX4)对肺癌细胞迁移和侵袭能力的影响,并探讨其分子机制。方法:采用shRNA干扰技术敲低肺癌细胞系A549中PRDX4的表达,Western blot和qRT-PCR验证转染效果;划痕愈合实验检测细胞迁移能力;Transwell细胞侵袭实验检测细胞侵袭能力;Western blot分析p-ERK1/2、N-cadherin、Vimentin蛋白表达。结果:成功构建沉默PRDX4的肺癌细胞系;慢病毒感染后A549细胞PRDX4蛋白和mRNA表达水平显著低于对照组(P<0.05);与BC组和NC组相比,Sh组细胞迁移、侵袭能力显著降低(P<0.05);与BC组和NC组相比,Sh组细胞p-ERK1/2、N-cadherin、Vimentin蛋白表达水平显著降低。结论:沉默PRDX4可能通过ERK信号通路抑制肺癌细胞的迁移和侵袭。

基于TGGA数据库构建肺腺癌自噬相关基因预后风险模型

目的基于TCGA数据库,结合人类自噬数据库构建预测肺腺癌患者预后的风险模型,探讨自噬相关基因预后风险模型对肺腺癌患者预后的预测性能及与免疫微环境的相关性。方法从癌症基因组图谱数据库下载肺腺癌患者临床信息和转录组数据,结合人类自噬数据库筛选出232个自噬相关基因。通过Cox回归分析筛选出4个独立与预后相关的自噬基因,并采用风险评分构建肺腺癌预后预测模型,用ROC曲线评价预测模型性能。使用ESTIMATE和CIBERSORT在线网站(https://cibersort.stanford.edu/)探索风险评分与肿瘤免疫微环境之间的关系。结果肺腺癌中有30个差异表达的自噬相关基因,其中4个自噬基因(BIRC5、ERO1A、ITGB4、NLRC4)具有预测患者预后的功能。依据风险评分进行分组,Kaplan-Meier分析表明高风险组生存率低于低风险组(P<0.0001)。ROC曲线表明风险评分模型判断肺腺癌预后的准确性(AUC=0.757)。ESTIMATE和CIBERSORT分析提示风险评分模型与肿瘤微环境中的多个免疫细胞亚群浸润相关。结论自噬相关基因预后风险模型较临床数据能更好地预测肺腺癌患者预后。在高风险组中,CD4+记忆静止细胞可改善肺腺癌患者预后。

基于影像组学预测肺癌放射治疗疗效

目的:探讨基于影像组学特征和机器学习方法预测肺癌放射治疗近期疗效。方法:回顾性搜集安徽理工大学附属肿瘤医院经病理证实的135例肺癌患者的影像及病例资料,按RECIST标准将患者分为缓解组(85例)和未缓解组(50例)。全部样本按照7:3比例随机划分训练集和验证集,在训练集中采用方差选择法和Lasso算法筛选特征,进行机器学习(逻辑回归、决策树、AdaBoost和支持向量机),构建预测模型并内部验证。结果:筛选出8个与疗效相关的影像组学特征,支持向量机分类器训练组的AUC、准确率、诊断敏感度和特异度分别为0.901、0.80、0.91和0.98,验证组的AUC、准确率、诊断敏感度和特异度分别为0.782、0.73、0.76和0.77。结论:基于治疗前CT影像组学特征可对肺癌的放疗近期疗效作出评估。

PRDX4通过ERK通路对乳腺癌细胞影响机制

目的探讨乳腺癌细胞中过氧化物还原酶4(PRDX4)的表达对增殖和迁移的影响及其机制。方法从癌症基因组图谱(TCGA)和基因型-组织表达(GTEx)数据库中获取泛癌肿瘤样本和正常样本的PRDX4 mRNA数据和相应的临床数据。Wilcoxon检验分析PRDX4基因在肿瘤组织和正常组织中的表达差异;Kaplan-Meier法分析PRDX4与癌症患者生存率的关系;免疫组织化学染色分析PRDX4在常见肿瘤及其癌旁组织中的表达。2,7-二氯荧光素二乙酸酯(DCFHDA)荧光探针检测细胞内活性氧水平;MTS比色法检测细胞增殖活性;碘化丙啶染色流式细胞术检测细胞周期变化;划痕愈合实验检测细胞迁移能力;蛋白质印迹法检测增殖细胞核抗原(PCNA)、p-Rb、CyclinE1、CyclinD1、CDK2、CDK4、N-cadherin、Vimentin、基质金属蛋白酶9(MMP9)、ERK1/2和p-ERK1/2等相关蛋白表达水平。结果人体多器官组织芯片结果显示,与癌旁组织(0.01±0.00)相比,乳腺癌组织(0.07±0.01)中PRDX4表达增加,差异有统计学意义,t=6.55,P=0.003。与si-NC组相比,si-PRDX4组上调细胞内活性氧水平(21.92±1.41 vs 31.30±1.41);抑制细胞增殖活性(1.45±0.05 vs 0.85±0.01);下调PCNA(1.00±0.02 vs 0.74±0.03)蛋白表达;并将细胞阻滞在G0/G1期[(47.50±0.42)%vs(56.66±0.05)%];下调p-Rb(1.00±0.01 vs 0.72±0.03)、CyclinE1(1.00±0.02 vs 0.62±0.02)、CyclinD1(1.00±0.02 vs 0.70±0.02)、CDK2(1.00±0.02 vs 0.67±0.01)和CDK4(1.00±0.01 vs 0.65±0.01)蛋白表达。划痕愈合实验结果显示,与si-NC组[(48.79±0.39)%]细胞相比,si-PRDX4组[(21.33±3.14)%]细胞24 h后迁移率降低,差异有统计学意义,t=13.14,P<0.001。蛋白质印迹结果显示,与si-NC组细胞相比,si-PRDX4组细胞N-cadherin(1.00±0.03 vs 0.48±0.03)、Vimentin(1.02±0.03 vs 0.47±0.02)和MMP9(1.01±0.03 vs 0.67±0.03)表达量下降,差异有统计学意义,t值分别为21.73、16.90和13.71,P值分别为<0.001、<0.001和0.002。加入FR18024抑制ERK通路,与对照组相比,FR18024组细胞增殖相关蛋白PCNA(1.00±0.02 vs 0.74±0.03)表达下调,且迁移相关蛋白N-cadherin(1.00±0.09 vs 0.67±0.04)、Vimentin(1.00±0.12 vs 0.77±0.04)和MMP9(1.00±0.11 vs 0.69±0.05)表达均下调,差异有统计学意义,t值分别为11.61、3.05、3.23和4.15,P值分别为<0.001、0.038、0.032和0.014。结论PRDX4可以通过ERK通路影响细胞增殖和迁移进而促进乳腺癌的恶性进展。

NLRP3炎症小体在矽肺发病机制中的作用研究概况

矽肺是全世界最常见的尘肺病类型之一,从事采矿、建筑和陶瓷等诸多行业的工人有较高的发病风险。职业工人长期反复吸入5μm以下的游离二氧化硅(SiO_(2))粉尘引起炎症反应,进而形成以双肺广泛结节性纤维化为特征的间质性肺疾病。即使工人调离矽尘作业环境,矽肺仍在进行性发展。矽肺的发病机制复杂,Nod样受体家族蛋白3(NLRP3)炎症小体在矽肺发病与进展中的作用有待深入研究。NLRP3炎症小体是一种由NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白和半胱天冬酶-1组成的多蛋白复合物,参与氧化应激、炎症反应、细胞凋亡和细胞焦亡四个途径,是矽肺的研究热点之一。本文首先概述了NLRP3炎症小体的结构、功能和激活机制;进而分析了NLRP3炎症小体参与矽肺发生与进展的细胞和分子机制,包括氧化应激、炎症反应、细胞凋亡和细胞焦亡;最后总结了基于不同机制的矽肺治疗药物。本文提出未来应多关注NLRP3炎症小体在矽肺发生发展中的作用,以期为矽肺的防治提供新的思路。