肝臓がんの関連遺伝子に関する研究

連絡先：Audrey Hu（Whatsapp：008613880143964）Eメール：audrey.hu@wecistanche.com

肝細胞癌（肝細胞癌、HCC）は、現在、死亡率の点で世界で3番目の悪性腫瘍です[1]。 最新の癌報告によると、中国では、肝臓癌の発生率は肺癌と胃癌の後にのみ発生します[2]。 肝臓がん患者の予後を改善するための鍵は、診断と治療の遅れを避けるために、早期の診断とスクリーニングです。 一方、糖尿病は一般的な代謝性および内分泌性疾患であり、人間の健康に対するもう1つの大きな脅威でもあります[3]。

糖尿病は、体内の複数の臓器に損傷を与え、糖尿病性腎症、糖尿病性眼疾患、糖尿病性足、および糖尿病性心血管合併症などのさまざまな合併症を引き起こす可能性があります。 同時に、中国の糖尿病患者数は年々増加しています。 2013年の時点で、中国の成人の糖尿病の有病率は約10.9パーセントでした[4]。

多くのメタアナリシスと臨床研究により、肝臓がん患者の生存に対する糖尿病の影響が観察されています。 分析結果は、糖尿病が肝臓がんの予後の独立した危険因子であることを示唆しています[5,6]が、その特定のメカニズムはまだ不明です。 近年、ハイスループットチップ技術の開発により、遺伝子発現プロファイリングを利用して、肝臓がんや糖尿病のコア遺伝子を研究することが可能になっています[7]。 本研究では、公開データベースから肝がんと2型糖尿病の遺伝子発現マトリックスをダウンロードし、疾患群と健常対照群を比較して重複する差次的遺伝子を選別し、2型につながる共通の差次的遺伝子と生物を採掘しました。糖尿病と肝臓がん。 糖尿病関連の肝がんの研究のための参照を提供するために、特定の生理学的および病理学的メカニズムは、さらなる実験的検証を必要とします。

1材料と方法

1.1データソースと前処理：遺伝子発現データは、米国国立バイオテクノロジー情報センター（NCBI）のGEO（Gene Expression Omnibus）データベースからダウンロードされました。 データベースGSE7014には、2型糖尿病サンプル20個と健康な対照サンプル6個が含まれ[8]、データベースGSE45267には、insituでの肝臓がんサンプル48個と正常組織サンプル39個が含まれています。 データベースGSE121248には、69の肝臓がんサンプルと38の傍がんサンプルが含まれており、これらはすべてGPL570（Affymetrix Human Genome U133 Plus 2. 0 Array）に基づいています。 データは「Affy」Rパッケージを使用して前処理されました。

1.2差次的遺伝子のスクリーニング：「limma」Rパッケージを使用して、疾患群と正常対照群の間で差次的に発現する遺伝子（DEG）をスクリーニングしました[9]。 しきい値はFDR（偽発見率）として設定されます<0.05, |log2fc|="">1.5。 DEGのヒートマップは、「ヒートマップ」Rパッケージを使用して描画されました。

1.3遺伝子オントロジー（GO）、タンパク質⁃タンパク質相互作用（PPI）、およびコア遺伝子の識別「ggplot2」Rパッケージを使用してプロットされた機能強化分析。 しきい値はFDRに設定されました<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生存分析：コア遺伝子の生存分析は、オンラインデータベースGEPIA（http://gepia.cancer-pku.cn/）を使用して実行されました。

2件の結果

2.1差次的遺伝子スクリーニング結果

肝臓がんデータベースGSE45267のスクリーニング結果は、1 694 DEGが得られたことを示し（921がアップレギュレーション、773がダウンレギュレーション）、肝臓がんデータベースGSE121248もスクリーニングして1 925 DEGが得られました（{ {8}}アップレギュレーション、914ダウンレギュレーション、図1A）。 それらの中には、1235の交差度DEGがあります（図1B）。 次に、糖尿病データベースGSE7014をスクリーニングし、合計2 508の差次的遺伝子（1 253が上方制御、1 254が下方制御、図1C）を取得しました。 肝臓癌のDEGと糖尿病のDEGの共通部分が得られ、328の重複するDEGが得られ、そのうち78が一般的なDEGでした。 アップレギュレーションされたDEGs1と98のダウンレギュレーションされたDEGs3。 さらに、2型糖尿病（DEGs2）でダウンレギュレートされた82個の遺伝子と肝臓癌（DEGs4）でダウンレギュレートされた70個の遺伝子は、肝臓癌または糖尿病とは独立したDEGであると見なされました。

2.2遺伝子濃縮分析

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）、DEGs4は有機窒素化合物の異化作用に関連している可能性があります。

2.3タンパク質相互作用ネットワークとコア遺伝子の検証

次に、STRINGデータベースを使用してPPI分析用の一般的な差次的遺伝子（DEGs1およびDEGs3）を選択し、セリンプロテアーゼファミリーEメンバー1（セルピンファミリーEメンバー1、SERPINE1）、クラステリン（クラステリン）の8つのコアノードタンパク質をスクリーニングしました。 、CLU）、トロンボスポンジン1（トロンボスポンジン-）

2.4コア遺伝子の予後分析

GEPIAデータベースの肝がん患者の遺伝子発現データと臨床情報に基づいて、8つのコア遺伝子の生存分析を行いました。 それらの中で、MSH2、OIP5、AURKA、SMC4、およびSERPINE1の高発現は予後不良を予測し、CLUの低発現は予後不良と関連しています。 性的な違い。 正常組織と比較した、ONCOMINEデータベースの正常肝臓組織および肝臓癌組織における8つのコア遺伝子の発現のボックスプロットと組み合わせると、MSH2、OIP5、AURKA、SMC4は肝臓癌で高発現し、CLUは肝臓で低発現します癌、予後不良を示す肝臓癌におけるSERPINE1の発現が低いことは、予後が良好であることを示しています。

セルグリシン（SRGN）、染色体の構造維持（SMC4）、オーロラキナーゼA（AURKA）、OPA相互作用タンパク質5（OIP5）、MUTSホモログ2（mutSホモログ2、MSH2）。 ONCOMINEデータベースによって検証された、肝臓癌における上記のコア遺伝子の発現は、我々の予測結果と一致しており、有意差があります。

抗がん剤：Cistanche

Cistancheは、抗ガン治療に広く使用されているハーブです。 現代のホンオニクの薬理学的研究によると、このハーブには、癌細胞の発生を効果的に抑制することができる効果的な成分が含まれています。 cistancheは、古代から長寿のハーブと見なされています。 長期的にシスタンシュ製品を消費することも、私たちの免疫力を向上させることができます。