摘要
目的结肠癌是世界范围内常见的造成死亡的恶性肿瘤之一。在真核生物中,N6-腺苷酸甲基化修饰(N6-methyladenosine,m6A)是最常见的可逆性mRNA修饰,在体内各种生物功能中起着至关重要的作用。m6A调控因子的异常表达和基因改变与肿瘤发生、癌细胞增殖、肿瘤微环境和肿瘤预后相关。本研究利用数据库的RNA-seq数据和结肠癌临床数据来探讨m6A甲基化与结肠癌的关系。 方法利用各种R包对Gene-ExpressionOmnibus(GEO)和theCancerGenomeAtlas(TCGA)数据库中公共基因表达数据和完整的临床注释信息进行解析。通过QuantitativeReal-timePCR和westernblot检测m6A调控因子在不同结肠癌细胞系和正常结肠细胞中的表达水平,通过划痕实验,检测m6A调控因子CBLL1敲低对HT26细胞迁移能力的影响。基于前面筛选出的7个m6A调控因子的表达水平,利用ConsensusClusterPluspackage对患者进行分类。使用了CIBERSORT算法来量化免疫细胞的比例,在利用RpackageLIMMA将患者分组为m6A.cluster1-3,clusterProfilerR包对m6a相关基因进行基因注释富集分析。最后将训练集和测试集中的样本按照训练集中m6A风险评分的中值进行分组,绘制log-ranktest的Kaplan-Meier生存曲线,构建预后模型。 结果对TCGA数据库中正常和结肠癌样本21个m6A调控因子的mRNA表达水平进行研究。可以发现这21个m6A调控因子在结肠癌样本和正常样本中的表达存在差异。通过单因素Cox回归模型,我们揭示了21个m6A调控因子在结肠癌患者中的预后价值,其中CBLL1、ELAVL1、LRPPRC、RBM15B、YTHDF1、YTHDF2和ZC3H13与预后相关。基于这与预后相关的7个m6A调控因子的表达,将患者分成3种结肠癌分子亚型,m6A.cluster1-3。分析三种定义出的m6A修饰亚型显示,相对于m6A.cluster3,m6A.cluster1/2具有特别显著的生存优势。通过比较三组亚型中免疫细胞的组成和免疫检查点基因的表达差异,cluster3中CD4+T细胞和NK细胞较少,M2细胞较多,并且免疫检查点基因的表达在这三个分群中最高,提示m6A.cluster3患者在免疫治疗中更有可能产生免疫逃逸。进一步使用299个m6A表型相关的差异表达基因将患者划分为不同的基因组亚型,命名为m6Genecluster1-3。在m6Agenecluster2中CD4+T细胞、浆细胞、NK细胞较少,M0/M2巨噬细胞较多,表明这类病人具有较差的抗肿瘤环境。并且大多数检查点基因在m6Gene.cluster2中的表达上调。最后,利用299个m6A相关基因和5个的临床信息,我们构建了一个预后模型,并对该模型进行验证,证明该模型可在临床上用于患者的预后。 结论7个m6A调控因子(CBLL1、ELAVL1、LRPPRC、RBM15B、YTHDF1、YTHDF2和ZC3H13)与肿瘤发生、肿瘤微环境和肿瘤预后相关。基于299m6A表型相关基因对三种亚型进行研究,其中一种亚型为免疫抑制型肿瘤,该亚型患者可能比其他亚型更适合免疫治疗。最后,利用m6A相关基因和临床信息,构建了一个预后模型,并对其进行检测,证明该预后模型可用于CRC病人临床治疗的预后。