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基于生物信息学的结直肠癌免疫相关标志物的研究

姜小叶

基于生物信息学的结直肠癌免疫相关标志物的研究

姜小叶1
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作者信息

  • 1. 重庆医科大学
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摘要

本文从以下两部分进行阐述: 第一部分 结肠癌细胞溶解活性相关基因预后模型的构建与验证 目的:细胞溶解活性(cytolytic activity,CYT)是一种新的免疫治疗生物标志物,能够表征细胞毒性T细胞和巨噬细胞的抗肿瘤免疫活性。在本研究中,建立了一个与CYT相关的预后模型。 方法:建立基于CYT相关基因的预后模型后,采用逆转录定量聚合酶链反应(Reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)和免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)检测构建预后模型基因的表达。接下来,分析了该模型与结肠癌(Colon cancer,CC)微环境中T细胞浸润的相关性。肿瘤免疫功能障碍和排除(The Tumor Immune Dysfunction and Exclusion,TIDE)算法和亚类映射算法用于预测免疫检查点抑制剂的临床反应。 结果:基于CYT相关基因建立预后模型(包括HOXC8和MS4A2)。并通过测试集对模型进行验证。基因集富集分析(Gene set enrichment analysis,GSEA)和其他分析显示,低风险指数肿瘤患者的免疫浸润和抗肿瘤免疫激活水平高于高风险指数肿瘤患者。低风险指数的CC患者对抗免疫检查点疗法的疗效更佳。 结论:该模型可以准确预测CC的整体生存,反映CC微环境中抗肿瘤免疫活性的强弱。此外,该模型可能能预测免疫检查点抑制剂的疗效。 第二部分 多数据库分析ARHGAP44在结直肠癌中的表达及临床意义 目的:探讨多个数据集中结直肠组织的Rho GTP酶活化蛋白44(Rho GTPase activating protein44,ARHGAP44)表达情况及其与结直肠癌临床病理特征和预后的关系。 方法:利用基因表达汇编(The gene expression omnibus,GEO)及癌症和肿瘤基因表达图谱(The cancer genome atlas,TCGA)数据集汇总结直肠癌相关数据,分析ARHGAP44表达及其与结直肠癌临床病理学的关系,用Kaplan-Meier分析和Cox回归模型评价其预后价值。采用RT-qPCR方法检测临床样本中ARHGAP44基因表达情况,之后使用基因集富集分析(Gene set enrichment analysis,GSEA)预测通路,并使用单样本基因集富集分析(Single-sample gene-set enrichment analysis,ssGSEA)算法,计算ARHGAP44与免疫细胞浸润之间的关联。 结果:在TCGA、GEO数据集及临床样本中,ARHGAP44表达在肿瘤中降低(P<0.001),且与T分期、N分期及TNM分期有关(P<0.05)。ARHGAP44的低表达是结直肠癌患者总体生存(overall survival,OS)的独立危险因素(HR=0.44,P=0.02)。GSEA结果显示,ARHGAP44高表达样本中富集了结直肠癌通路、Notch通路、T细胞受体、B细胞受体等基因集。ARHGAP44的表达与macrophages、T helper cells、肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TIL)和typeⅠIFN response等免疫信号成负相关(cor=-0.35、-0.37、-0.33、-0.35、-0.23、-0.32,P=0.008、0.006、0.027、0.021、0.041、0.021)。 结论:ARHGAP44的表达在结直肠癌中下调,可作为独立的预后生物标记物,且在肿瘤免疫学中具有潜在作用。

关键词

结直肠癌/免疫治疗/预后评估/生物标志物/生物信息学

引用本文复制引用

授予学位

硕士

学科专业

临床医学;内科学

导师

姜政

学位年度

2021

学位授予单位

重庆医科大学

语种

中文

中图分类号

R73
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