Studi Tentang Gen Terkait Kanker Hati

Kontak: Audrey Hu (Whatsapp:008613880143964) Email:{0}}

Karsinoma hepatoseluler (hepatocellular carcinoma, HCC) saat ini merupakan tumor ganas ketiga di dunia dalam hal mortalitas [1]. Menurut laporan kanker terbaru, di Cina, kejadian kanker hati hanya setelah kanker paru-paru dan kanker lambung [2]. Kunci untuk meningkatkan prognosis pasien kanker hati adalah diagnosis dan skrining dini, sehingga tidak terjadi keterlambatan diagnosis dan pengobatan. Di sisi lain, diabetes adalah penyakit metabolik dan endokrin yang umum, dan juga merupakan ancaman utama bagi kesehatan manusia [3].

Diabetes dapat menyebabkan kerusakan pada beberapa organ dalam tubuh, yang menyebabkan berbagai komplikasi, seperti nefropati diabetik, penyakit mata diabetik, kaki diabetik, dan komplikasi kardiovaskular diabetik. Pada saat yang sama, jumlah pasien diabetes di China meningkat dari tahun ke tahun. Pada 2013, prevalensi diabetes di kalangan orang dewasa Cina adalah sekitar 10,9 persen [4].

Sejumlah meta-analisis dan studi klinis telah mengamati efek diabetes pada kelangsungan hidup pasien dengan kanker hati. Hasil analisis menunjukkan bahwa diabetes merupakan faktor risiko independen untuk prognosis kanker hati [5,6], tetapi mekanisme spesifiknya masih belum jelas. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan teknologi chip throughput tinggi, dimungkinkan untuk menggunakan profil ekspresi gen untuk mempelajari gen inti kanker hati dan diabetes [7]. Dalam penelitian ini, kami mengunduh matriks ekspresi gen kanker hati dan diabetes tipe 2 dari database publik, menyaring gen diferensial yang tumpang tindih dengan membandingkan kelompok penyakit dan kelompok kontrol yang sehat, dan kemudian menambang gen dan organisme diferensial umum yang mengarah ke tipe 2 diabetes dan kanker hati. Untuk memberikan referensi untuk studi kanker hati terkait diabetes, mekanisme fisiologis dan patologis spesifik memerlukan verifikasi eksperimental lebih lanjut.

1 Bahan dan metode

1.1 Sumber data dan pemrosesan awal: Data ekspresi gen diunduh dari database GEO (Gene Expression Omnibus) dari Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi (NCBI). Basis data GSE7014 mencakup 20 sampel diabetes tipe 2 dan 6 sampel kontrol sehat [8], dan basis data GSE45267 mencakup 48 sampel kanker hati in situ dan 39 sampel jaringan normal. Basis data GSE121248 berisi 69 sampel kanker hati dan 38 sampel parakanker, semuanya didasarkan pada GPL570 (Affymetrix Human Genome U133 Plus 2. 0 Array). Data telah diproses sebelumnya menggunakan paket "Affy" R.

1.2 Penyaringan gen diferensial: Kami menggunakan paket R "limma" untuk menyaring gen yang diekspresikan secara berbeda (DEG) antara kelompok penyakit dan kelompok kontrol normal [9]. Ambang ditetapkan sebagai FDR (tingkat penemuan palsu)<0.05, |log2fc|="">1.5. Peta panas DEG digambar menggunakan paket R "peta panas".

1.3 Ontologi Gen (GO), Protein Protein Interaction (PPI) dan identifikasi gen inti Analisis pengayaan fitur, diplot menggunakan paket R "ggplot2". Ambang batas ditetapkan ke FDR<0.05. then="" use="" the="" string="" database="" (https://string-db.org)="" to="" study="" the="" interaction="" between="" common="" differential="" genes="" and="" proteins.="" then="" import="" cytoscape="" software="" to="" construct="" the="" ppi="" network,="" the="" threshold="" score="" >="" 0.7="" is="" the="" critical="" value,="" and="" the="" core="" node="" protein="" is="" screened="" by="" the="" mcode="" plug-in.="" finally,="" the="" core="" genes="" were="" verified="" by="" the="" online="" database="" oncomine="">

1.4 Analisis kelangsungan hidup: Analisis kelangsungan hidup gen inti dilakukan menggunakan database online GEPIA (http://gepia.cancer-pku.cn/).

2 hasil

2.1 Hasil skrining gen diferensial

Hasil skrining database kanker hati GSE45267 menunjukkan bahwa 1 694 DEG diperoleh (921 up-regulated, 773 down-regulated), dan database kanker hati GSE121248 juga disaring untuk mendapatkan 1 925 DEG ({ {8}} diatur ke atas, 914 diatur ke bawah, Gambar 1A). Di antara mereka, ada 1235 DEG persimpangan (Gbr. 1B). Basis data diabetes GSE7014 kemudian disaring, dan total 2 508 gen diferensial (1 253 diatur ke atas, 1 254 diatur ke bawah, Gambar 1C) diperoleh. Persimpangan DEG kanker hati dan DEG diabetes diperoleh untuk mendapatkan 328 DEG yang tumpang tindih, di mana 78 di antaranya adalah DEG umum. DEGs1 yang diatur ke atas dan 98 DEGs3 yang diatur ke bawah. Lebih lanjut, 82 gen yang diturunkan regulasinya pada diabetes tipe 2 (DEGs2) dan 70 gen yang diturunkan regulasinya pada kanker hati (DEGs4) dianggap sebagai DEG yang tidak bergantung pada kanker hati atau diabetes.

2.2 Analisis pengayaan gen

We then performed GO analysis on the four types of DEGs. The results showed that among the common differential genes, the biological functions of DEGs1 were mainly enriched in regulating DNA damage and repair, and the functions of DEGs3 were mainly chemical stimulation, defense response, inflammatory response, and apoptosis. and programmed death. Among the independent differential genes, DEGs2 analysis results were not statistically different (FDR>0.05), sedangkan DEGs4 mungkin terkait dengan katabolisme senyawa nitrogen organik.

2.3 Validasi jaringan interaksi protein dan gen inti

Selanjutnya, kami memilih gen diferensial umum (DEGs1 dan DEGs3) untuk analisis PPI menggunakan database STRING, dan menyaring 8 protein simpul inti, yang merupakan keluarga serin protease E anggota 1 (keluarga serpin E anggota 1, SERPINE1), clusterin ( clusterin , CLU), trombospondin 1 (trombospon-)

2.4 Analisis prognostik gen inti

Kami melakukan analisis kelangsungan hidup pada 8 gen inti berdasarkan data ekspresi gen dan informasi klinis pasien kanker hati dalam database GEPIA. Di antara mereka, ekspresi tinggi MSH2, OIP5, AURKA, SMC4, dan SERPINE1 memprediksi prognosis yang buruk, dan ekspresi CLU yang rendah dikaitkan dengan prognosis yang buruk. perbedaan seksual. Dikombinasikan dengan plot kotak dari ekspresi 8 gen inti pada jaringan hati normal dan jaringan kanker hati dalam database ONCOMINE, dibandingkan dengan jaringan normal, MSH2, OIP5, AURKA, SMC4 diekspresikan tinggi pada kanker hati, dan CLU diekspresikan rendah pada hati kanker, menunjukkan prognosis yang buruk Ekspresi rendah SERPINE1 pada kanker hati menunjukkan prognosis yang lebih baik.

Serglisin (SRGN), pemeliharaan struktural kromosom (SMC4), aurora kinaseA (AURKA), OPA berinteraksi protein 5 (OIP5), MUTS homolog 2 (mutS homolog 2, MSH2). Diverifikasi oleh database ONCOMINE, ekspresi gen inti yang disebutkan di atas pada kanker hati konsisten dengan hasil prediksi kami, dan ada perbedaan yang signifikan.

anti-kanker: Cistanche

Cistanche adalah ramuan yang banyak digunakan dalam pengobatan anti kanker. Menurut studi farmakologi modern dari cistanche, ramuan ini mengandung bahan-bahan yang efektif yang dapat menekan perkembangan sel kanker secara efektif. cistanche juga dianggap sebagai ramuan umur panjang dari zaman kuno. Mengkonsumsi produk cistanche secara jangka panjang juga dapat meningkatkan kekebalan tubuh kita.