联合预后信息识别可重复的胃癌转移分子标志

摘要

肿瘤转移是大多数胃癌患者发生死亡的最主要原因。准确地预测患者是否发生了转移，对于个体化制定患者的治疗方案有重要意义。但是目前尚无稳健且有效的生物标志物，用于预测胃癌转移。临床常规使用的检测肿瘤是否发生转移的放射学和病理学检验缺乏准确性，会造成较高的假阴性率和假阳性率。错误判断的样本导致无法在不同数据中获得能够重现的转移相关信号。在本研究中我们首先使用三套胃癌表达谱数据，验证当按照TNM分期标准将样本划分为转移组合非转移组时，难以获得可重现的差异表达基因。我们提出假设：在病理检测中未发现转移灶，但是在切除手术后发生肿瘤复发的胃癌患者可能已经发生微转移。基于该假设，结合TNM分期标准和复发信息，我们识别出部分可能漏检的转移样本，将样本重新划分为转移组和非转移组，从而获得具有统计显著性且能够在独立数据中重现的转移相关的差异表达基因。对这些具有显著可重复性的差异表达基因进行功能分析，富集到许多与胃癌转移相关的关键生物学通路，如细胞外基质相互作用、黏着斑、细胞周期等。在样本重新分类的基础上，我们进一步利用TCGA数据库中胃癌样本的多维组学数据，识别胃癌转移与非转移样本之间显著的差异DNA甲基化改变。综合分析表达谱数据和甲基化谱数据，结果显示基因启动子区域的高甲基化与低表达有显著高的对应性，低甲基化与高表达有显著的对应性。这不仅验证了我们对样本重新分类后识别出较为可靠的转移相关的差异表达基因，而且显示甲基化在胃癌发生转移的过程中发挥重要的生物学作用。某些发生了对应于差异表达的差异甲基化改变的基因在肿瘤转移过程中发挥着重要作用，例如注释在自噬调节通路中的干扰素γ（IFNG）基因在转移样本中发生了高甲基化和低表达改变，这种改变能够通过自噬作用减少上皮细胞凋亡及减少细胞增殖；注释在细胞外基质相互作用通路中的Ⅳ型胶原α（COL4A3）基因在转移样本中发生了低甲基化和高表达改变，在肿瘤转移过程中发挥了重要作用。我们的研究结果证明，在胃癌转移的研究中，病人的随访复发信息应与病理检测所获得的转移标签共同使用，以减少假阴性样本的混杂效果。

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1 前言

2 材料和方法

2.1 本论文所使用的数据库

2.2 数据与预处理

2.3 差异表达基因和差异甲基化基因的识别

2.4 DNA甲基化组数据分析

2.5 一致性打分

2.6 功能富集分析

3 结果

3.1微弱且低可重复性的胃癌转移相关的差异表达基因

3.2 利用复发信息排除部分假阴性样本

3.3胃癌转移相关基因功能分析

3.4 胃癌转移表观组学特征

4 讨论

5 结论

参考文献

文献综述

致谢

读硕期间取得的研究成果