構(gòu)建和綜合分析ceRNA網(wǎng)絡(luò)以揭示肝細胞癌潛在的

預(yù)后生物標志物

眾所周知，長鏈非編碼RNA（lncRNAs）可作為microRNA（miRNA）海綿調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)編碼基因的表達; 因此，lncRNA被認為是競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）網(wǎng)絡(luò)的主要部分，并且已引起越來越多的關(guān)注。那么今天小編為大家?guī)淼木褪且黄P(guān)于lncRNAs作為肝細胞癌（HCC）中ceRNA的調(diào)控機制和功能作用及其對HCC患者預(yù)后的潛在影響的文章。該文章于2019年發(fā)表在cancer cell international 雜志上，影響因子3.960。讓我們一起來看一看作者做了哪些研究吧~

主要內(nèi)容

該文章的思路可以說是簡單粗暴了。作者系統(tǒng)地研究了來自5個HCC隊列（TCGA，GSE54236，GSE76427，GSE64041和GSE14520）的總共838名HCC患者的lncRNA，miRNA和mRNA的表達譜數(shù)據(jù)，然后使用TCGA，GSE54236和GSE76427 HCC群組通過生物信息學(xué)方法建立與預(yù)后相關(guān)的失調(diào)的ceRNA網(wǎng)絡(luò)，最后使用GSE64041和GSE14520 HCC群組來驗證候選基因的表達。

結(jié)果展示

結(jié)果1：HCC中的DEGs

作者使用|log 2 FC| > 2的截止閾值以及矯正的P值<0.01應(yīng)用于 50個hcc組織與配對的50個非腫瘤樣本，鑒定了641個delncrna，70個demirna和1392個demrna。然后，作者使用這些deg進行聚類分析，并去除了7個異常樣本。接下來，作者使用剩余的43個hcc組織和43個配對的非腫瘤樣本進行差異表達分析。結(jié)果，鑒定了721個delncrna，73個demirna和1563個demrna。其中l(wèi)ncrna，mirna和mrna的熱圖顯示腫瘤與成對的非腫瘤組織呈分開聚集的狀態(tài)。50個配對的hcc樣品（a）和43個配對的hcc樣品（b）中差異表達的lncrna，mirna="">

圖一：

差異表達基因（DEG）的熱圖

50個配對的HCC樣品（a）和43個配對的HCC樣品（b）中差異表達的lncRNA，miRNA mRNA的熱圖。左垂直軸表示DEG簇。橫軸表示樣本。樣品簇呈現(xiàn)在水平軸上方?？v軸表示DEG。

藍色表示下調(diào)的基因，紅色表示上調(diào)的基因。

結(jié)果2：構(gòu)建HCC的ceRNA網(wǎng)絡(luò)

為了更好地了解lncRNAs與HCC中miRNA結(jié)合介導(dǎo)的mRNAs的影響，作者基于上述數(shù)據(jù)構(gòu)建了一個ceRNA網(wǎng)絡(luò)，并使用ggalluvial R軟件包來顯示網(wǎng)絡(luò)。作者基于miRDB，miRTarBase和TargetScan數(shù)據(jù)庫綜合分析，最后使用26個DElncRNA，4個DEmiRNA和6個DEmRNA來建立ceRNA網(wǎng)絡(luò)。此外，作者計算了每個基因的拓撲系數(shù)以說明其在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的重要性。HCC中ceRNA網(wǎng)絡(luò)的Sankey圖如圖二所示，其中每個矩形代表一個基因，并且基于矩形的大小可視化每個基因的連接程度。

圖二：

結(jié)果3：預(yù)后評估

為了確定哪些DElncRNA，DEmiRNA和DEmRNA對HCC患者的總體存活率有影響，作者進行了生存分析以研究在TCGA和meta-GEO HCC隊列中具有26個DElncRNA，4個DEmiRNA和6個DEmRNA的HCC患者的Kaplan-Meier曲線。在TCGA HCC隊列中，18個DElncRNA和73個DEmRNA與預(yù)后顯著相關(guān)（P <0.05）。同時，在meta-geo hcc隊列中，="" 7個delncrna和5個demrna與預(yù)后顯著相關(guān)（p=""><0.05）。作者認為這些基因在tcga hcc隊列中|="" log="" 2="" fc="" |=""> 2，在TCGA和meta-GEO HCC隊列中HR> 1是保護性基因。相反，基因在TCGA HCC隊列中| log 2 FC |<2并且在tcga和meta-geo hcc隊列中hr=""><1被認為是風(fēng)險基因。因此，在tcga和geo meta-geo="">

圖三：DElncRNA的生存分析，在TCGA（a）和meta-GEO（b）HCC隊列中DE1ncRNA的Kaplan-Meier生存曲線：

圖四：DEmiRNAs的生存分析，在TCGA（a）和meta-GEO（b）HCC隊列中DEmRNA的Kaplan-Meier生存曲線如下所示，其中c，d，e分別表示在成對的HCC樣本中TCGA，GSE64041和GSE14520中DEmRNA的表達模式。F表示DEmRNA的基因集富集分析。

作者基于上述篩選標準，鑒定了TCGA HCC隊列中的兩個風(fēng)險DEmiRNA（hsa-miR-182和hsa-miR-183）（P <0.05）。此外，作者研究了hsa-mir-182與靶向rna（thbs1和chl1）的比例以及hsa-mir-183與靶向rna（ccnb1）的比例是否對hcc患者的預(yù)后有影響。結(jié)果作者發(fā)現(xiàn)hsa-mir-182 chl1的比例和hsa-mir-183="" ccnb1的比例與hcc患者的總體存活率顯著相關(guān)（p=""><>

圖五：

?

結(jié)果4：驗證DEmRNA的基因表達

作者選擇了與預(yù)后相關(guān)的兩種DEmRNA（CCNB1和SHCBP1）進行驗證。在HCC組織中CCNB1和SHCBP1的表達顯著高于GSE64041和GSE14520 HCC群組中的成對非腫瘤肝組織，這在TCGA HCC隊列中的結(jié)果一致，證明了該分析的可靠性。

結(jié)果5：基因集富集分析

為了鑒定與在HCC中高表達的CCNB1和SHCBP1相關(guān)的生物學(xué)通路，作者基于TCGA HCC群組進行了HCC樣品的GSEA。CCNB1高表達組中的HCC樣品最顯著地富集“姐妹染色單體分離”;SHCBP1高表達組中的HCC樣品最顯著地富集“核分裂的調(diào)節(jié)”如圖四e，f所示。

結(jié)論

本文中作者提出的ceRNA網(wǎng)絡(luò)可能有助于闡明lncRNA作為ceRNA的調(diào)控機制并有助于解釋HCC的發(fā)病機制。重要的是，我們可以進一步評估參與ceRNA網(wǎng)絡(luò)的候選lncRNA，miRNA和mRNA作為HCC的潛在的治療靶標和預(yù)后生物標志物。

參考文獻

Construction and?comprehensive analysis?of?a?ceRNA network to?reveal potential?prognostic biomarkers for?hepatocellular?carcinoma.