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導(dǎo)語 Potential Prognostic and Diagnostic Values of CDC6, CDC45, ORC6 and SNHG7 in Colorectal Cancer CDC6、CDC45、ORC6和SNHG7在結(jié)直腸癌中的潛在預(yù)后和診斷價(jià)值 一、研究背景 結(jié)直腸癌（CRC）是全球發(fā)病率最高的癌癥之一，也是癌癥死亡率的主要原因。結(jié)直腸癌的危險(xiǎn)因素可分為兩個(gè)方面：不可改變危險(xiǎn)因素和可改變的危險(xiǎn)因素。不可改變的危險(xiǎn)因素主要有年齡，性別，種族，家族病史，遺傳綜合征，可改變的風(fēng)險(xiǎn)因素有不健康的生活方式吸煙和飲酒。盡管近年來外科手術(shù)技術(shù)和輔助化學(xué)療法的進(jìn)步改善了臨床結(jié)局，但晚期患者的預(yù)后仍然不佳。隨著技術(shù)的進(jìn)步，全基因組分析已用于篩選和鑒定幾種癌癥中的關(guān)鍵基因。因此，需要找到CRC診斷和預(yù)后的標(biāo)志物用于疾病管理。 二、結(jié)果解讀 1 鑒定腫瘤和非腫瘤樣品之間差異表達(dá)的DEGs（mRNA）和DELs（lncRNA） 作者研究了CRC與GEO的4個(gè)數(shù)據(jù)集的腫瘤和非腫瘤樣本之間的DEG。四個(gè)數(shù)據(jù)集中有519個(gè)共有DEG，包括306個(gè)上調(diào)基因和213個(gè)下調(diào)基因。在TCGA數(shù)據(jù)庫進(jìn)行DELs差異分析，總共發(fā)現(xiàn)485個(gè)DEL，包括241個(gè)上調(diào)和244個(gè)下調(diào)的DELs。  圖1 癌和癌旁樣本之間DEGs和DELs的鑒定 2 DEGs的功能富集分析 作者用DAVID 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行GO分析以確定519個(gè)DEGs的生物學(xué)功能。GO分析結(jié)果顯示，DEGs主要參與細(xì)胞分裂，蛋白質(zhì)結(jié)合和趨化因子活性等通路有關(guān)；KEGG富集分析表明，DEGs主要參與細(xì)胞周期，礦物質(zhì)吸收，DNA復(fù)制，氮代謝，造血細(xì)胞譜系和真核生物中的核糖體生物發(fā)生等信號(hào)通路。  圖2 DEGS的GO和KEGG通路富集分析  表1 腫瘤與非腫瘤樣本之間DEG的GO分析  表2 癌和癌旁樣品之間DEG的KEGG分析 3 CDC6，CDC45，ORC6和lncRNA- SNHG7在大腸癌數(shù)據(jù)集中的表達(dá) 作者選擇CDC6，CDC45，ORC6（均參與細(xì)胞周期通路）和lncRNA SNHG7基因在四個(gè)GEO數(shù)據(jù)集進(jìn)行進(jìn)一步研究，在TCGA高表達(dá)CDC6、CDC45和SNHG7具有更好的無復(fù)發(fā)生存率和總生存率。  圖3 TCGA中不同水平CDC6、CDC45和SNHG7表達(dá)的生存曲線 接著作者在四個(gè)GEO數(shù)據(jù)集和TCGA數(shù)據(jù)庫進(jìn)行驗(yàn)證，與非癌組織相比，CRC組織中CDC6，CDC45和ORC6高表達(dá)，且CDC6和CDC45可能與TNM分期，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)，而ORC6的表達(dá)與浸潤深度有關(guān)。與TCGA數(shù)據(jù)集中的非腫瘤組織相比，lncRNA SNHG7在CRC組織中也出現(xiàn)高表達(dá)。  圖4 四個(gè)數(shù)據(jù)集中CDC6、CDC45和ORC6的表達(dá)水平  圖5 TCGA中CDTC6，CDC45，ORC6和lncRNA SNHG7的表達(dá) 作者進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)CDC6和CDC45可能與臨床癥狀TMN有關(guān)；并且ORC6的表達(dá)與浸潤深度有關(guān)(p=0.003)。但SNHG7與 TNM分期、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移之間暫無顯著性意義。  表3 GSE39582數(shù)據(jù)集中CDC6，CDC45，ORC6表達(dá)水平與CRC臨床癥狀的關(guān)系  表4 TCGA中CDC6，CDC45，ORC6表達(dá)水平與CRC臨床癥狀的關(guān)系 4 CDC6、CDC45、ORC6和Inc RNA SNHG7表達(dá)作為結(jié)直腸癌預(yù)后指標(biāo)  圖6 GSE39582中不同水平CDC6、CDC45和ORC6的表達(dá)的Kaplan-Meier生存曲線 通過Kaplan-Meier生存分析，作者根據(jù)基因表達(dá)量將患者分為高表達(dá)組和低表達(dá)組。在GSE39582的CRC樣本中，腫瘤樣本中CDC6，CDC45或ORC6低表達(dá)的患者的無復(fù)發(fā)生存期明顯較差。此外，低CDC6或低CDC45表達(dá)的患者OS較差且復(fù)發(fā)較早。在TCGA中，ORC6表達(dá)與CRC樣品的OS和RFS之間無顯著關(guān)系，而高SNHG7表達(dá)的CRC患者的OS顯著低于低SNHG7表達(dá)的CRC患者的總體生存期。  表5 GSE39582數(shù)據(jù)集中CRC的基因表達(dá)與臨床特征之間的相關(guān)性 此外，在GSE39582中CRC患者的Cox回歸分析顯示，CDC6，CDC45或ORC6表達(dá)低，TNM分期，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及腫瘤浸潤深度是影響預(yù)后的危險(xiǎn)因素。多變量Cox回歸分析顯示，低CDC6，CDC45和ORC6的表達(dá)是CRC患者RFS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。此外，對TCGA中CRC樣本的多變量Cox回歸分析表明SNHG7的表達(dá)，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和TNM分期是影響CRC患者OS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。這些結(jié)果表明，CDC6，CDC45，ORC6以及SNHG6顯著影響CRC患者的預(yù)后。 表6 TCGA中CRC標(biāo)本SNHG7的表達(dá)與臨床特征之間的相關(guān)性 5 DEGs和DEL的實(shí)時(shí)PCR驗(yàn)證 圖7 在198個(gè)CRC和相鄰粘膜樣品中差異表達(dá)基因的驗(yàn)證 為了驗(yàn)證這幾個(gè)基因的表達(dá)差異，我們在198對配對的CRC和癌旁樣本中進(jìn)行了RT-PCR驗(yàn)證。結(jié)果顯示，4個(gè)基因均在癌組織中表達(dá)上調(diào)。隨后作者探討了CRC患者CDC6，CDC45，ORC6和SNHG7表達(dá)水平與臨床病理因素的相關(guān)性。 圖8 臨床病理特征與CDC6，CDC45，ORC6和SNHG7表達(dá)的關(guān)系 另外，在CRC組織中觀察到lncRNA SNHG7水平與CDC6 / CDC45 / ORC6表達(dá)水平呈正相關(guān)。這表明SNHG7可能通過調(diào)節(jié)CDC6、CDC45或ORC6的表達(dá)而影響CRC的細(xì)胞周期。 圖9 SNHG7與CDC6，CDC45和ORC6的表達(dá)相關(guān)性 6 關(guān)鍵基因區(qū)分健康與CRC患者的診斷效能 作者進(jìn)一步通過SNHG7，CDC6，CDC45和ORC6表達(dá)的ROC曲線評估了它們在CRC和良性組織之間的診斷價(jià)值。結(jié)果顯示，SNHG7的ROC曲線下面積（AUC）為0.84；CDC6為0.88；CDC45為0.82；ORC6為0.85。 圖10 SNHG7，CDC6，CDC45和ORC6區(qū)分CRC與良性疾病的診斷效能 三、小結(jié)： 在本研究中，作者首先從GEO四個(gè)數(shù)據(jù)集中檢測到519個(gè)常見差異表達(dá)基因，鑒定485個(gè)DELs作為診斷CRC的候選生物標(biāo)志物，并進(jìn)行了功能富集分析，進(jìn)一步選定了四個(gè)分子作為研究對象，后續(xù)用PCR驗(yàn)證了在臨床標(biāo)本中的表達(dá)，并在最后用ROC曲線分析了CDC6、CDC45、ORC6和SNHG7的診斷作用，可作為CRC的潛在干預(yù)靶點(diǎn)，思路清晰。 |
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