基于TCGA数据库预测结肠癌预后基因及其临床应用价值

目的利用生物分析学方法对癌症基因组图谱(TCGA)数据库的结肠癌数据进行挖掘分析,筛选预后基因,识别结肠癌患者死亡的高低风险,并预测其预后。方法访问TCGA并下载结肠癌患者RNA表达数据和临床信息。通过单因素Cox和多因素Cox回归分析,构建比例风险回归模型并形成风险评分公式。根据风险评分中位值将患者分为高风险组和低风险组,识别结肠癌患者死亡风险。采用接收者操作特征曲线(ROC)及曲线下面积(AUC)验证该模型的评估性能。利用R语言对预后相关基因进行生存分析,并对差异基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。结果结肠癌5 544个差异表达基因中,有27个基因与患者整体生存率相关。从中筛选出GABRD、FAM132B、LRRN4、RP11-400N13.2、RP11-108K3.2、RNU6-403P、RP11-429J17.8、LINC01296、RP11-190J1.3、AC002076.10和CTC-573N18.1共11个基因,构建结肠癌患者的Cox预后模型。ROC分析显示,高风险组5年期生存率为39.5%(95%CI:29.5~53.0),低风险组为89.6%(95%CI:82.2~97.7),AUC=0.827,该模型可以较好地区分高低风险的结肠癌患者。结论通过Cox比例风险模型基因获得风险得分并结合临床信息,用作结肠癌患者的预后及生存时间的评估。

POU4F3表达对118例肺腺癌患者预后评估及对肺腺癌细胞株迁移的影响

目的揭示POU结构域第4类转录因子3(POU4F3)在肺腺癌组织的表达及其与肺腺癌患者预后的关系,并探索POU4F3对肺腺癌细胞迁移的作用。方法免疫组织化学染色检测人肺腺癌及其癌旁组织(样本量均为118)中POU4F3的表达水平。利用Log-rank(Mantel-Cox)检验POU4F3表达水平与总生存期的关联性。以肺腺癌株为实验对象,构建稳定过表达(Lv-POU4F3)及其对照(Lv-control)或敲低POU4F3(shPOU4F3)及其对照(control shRNA)的慢病毒载体并分别转染至SPCA1和A549细胞系,Western blotting验证POU4F3过表达或敲低转染效率。运用划痕实验、Transwell迁移实验和鬼笔环肽荧光实验检测细胞迁移能力。结果免疫组化分析显示,118例肺腺癌组织中POU4F3的表达评分低于118例癌旁组织评分(1.5 vs 4.0),差异有统计学意义(P<0.001)。与POU4F3低表达肺腺癌患者相比,POU4F3高表达患者的总生存期延长(HR=2.04,95%CI:1.158~3.607,P=0.028)。细胞实验结果显示,有效构建了过表达或敲低POU4F3的稳定转染肺腺癌细胞株。过表达POU4F3后,划痕实验表明,Lv-POU4F3组细胞划痕愈合率低于Lv-control组,差异有统计学意义(F_(SPCA1处理)=69.86,P_(SPCA1)=0.001;F_(A549处理)=492.10,P_(A549)<0.001);Transwell迁移实验表明,SPCA1-Lv-POU4F3组穿膜细胞数少于SPCA1-Lv-control组(599.0±11.36 vs 806.3±18.72,t=16.40,P<0.001),A549-Lv-POU4F3组穿膜细胞数少于A549-Lv-control组(181.0±18.68 vs 314.7±23.46,t=7.72,P=0.002);鬼笔环肽荧光实验表明,过表达POU4F3后,SPCA1细胞微丝变细、伪足较少,Lv-POU4F3组的平均荧光强度低于Lv-control组(23.30±1.34 vs 33.45±1.85),差异有统计学意义(t=7.67,P=0.002)。敲低POU4F3后,划痕实验表明,shPOU4F3组细胞划痕愈合率高于control shRNA组,差异有统计学意义(F_(SPCA1处理)=114.60,P_(SPCA1)<0.001;F_(A549处理)=1 710.00,P_(A549)<0.001)。Transwell迁移实验表明,SPCA1-shPOU4F3组穿膜细胞数多于SPCA1-control shRNA组(970.00±14.53 vs 585.00±25.53,t=22.70,P<0.001),A549-shPOU4F3组穿膜细胞数多于A549-control shRNA组(528.00±29.14 vs 185.30±9.50,t=19.37,P<0.001);鬼笔环肽荧光实验表明,敲低POU4F3后,SPCA1细胞微丝变粗、伪足增多,shPOU4F3组的平均荧光强度高于control shRNA组(48.53±3.30 vs 31.07±2.32),差异有统计学意义(t=7.50,P=0.002)。结论 POU4F3在人肺腺癌患者癌组织中表达低于癌旁组织,POU4F3高表达者预后较佳,且POU4F3能够抑制肺腺癌细胞迁移。POU4F3可能是LUAD的抑癌基因并有望成为诊断和治疗LUAD的新靶标。