利用TCGA組學(xué)大數(shù)據(jù)比較食管鱗癌中自噬和凋亡相關(guān)基因的分子變化.pdf

1、自噬和凋亡是細(xì)胞主要的死亡通路，這兩條通路與其他細(xì)胞過程相互作用來控制惡性腫瘤細(xì)胞的存活和生長。TCGA（癌癥基因組圖譜）為我們研究癌癥在基因組和轉(zhuǎn)錄組水平上的改變提供了很好的數(shù)據(jù)資源，在本研究中我們使用TCGA的食管鱗癌組學(xué)大數(shù)據(jù)，系統(tǒng)地研究了食管鱗癌中自噬和凋亡相關(guān)基因的體細(xì)胞變異，mRNA和miRNA的表達(dá)量改變。
　　首先統(tǒng)計出食管鱗癌中自噬和凋亡相關(guān)基因的拷貝數(shù)變異率，其中包括重要的抑癌基因CDKN2A（純合缺失率高達(dá)6

2、8.5％），該基因的拷貝數(shù)的缺失與患者生存率相關(guān)（p=0.0087），同時也與基因表達(dá)量顯著相關(guān)（p=7.585E-6）。
　　然后通過R語言的DESeq包篩選出和癌旁組織比較、在食管鱗癌組織中顯著差異表達(dá)的3個自噬相關(guān)基因和33個凋亡相關(guān)的基因，并使用差異表達(dá)基因的表達(dá)譜數(shù)據(jù)對患者進(jìn)行了聚類分析。我們發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)的基因顯著富集在凋亡相關(guān)的基因集上的（p=0.0139），但不會富集在自噬相關(guān)的基因集。另外篩選出6個差異表達(dá)的miR

3、NAs，并進(jìn)一步預(yù)測了與這些差異表達(dá)miRNAs相關(guān)的28個自噬和凋亡相關(guān)的基因；我們發(fā)現(xiàn)在這些基因中ATG5，BCL2L11，E2F1三個基因同時也在正常組織和癌組織之間差異表達(dá)，同時這三個基因都與miR-20a的表達(dá)相關(guān)，這些結(jié)果為研究miRNAs在食管鱗癌發(fā)生發(fā)展中的作用提供了新線索。
　　通過R語言的survival包篩選出拷貝數(shù)變異和患者生存率顯著相關(guān)的22個自噬和63個凋亡相關(guān)基因；表達(dá)量和患者生存率顯著相關(guān)的14個自

4、噬和48個凋亡相關(guān)基因。我們發(fā)現(xiàn)，這些基因中有10個基因無論表達(dá)量還是拷貝數(shù)變異都和患者生存率顯著相關(guān)，今后可開發(fā)成為一類很有潛力的食管鱗癌分子標(biāo)志物。使用Willcoxon秩和檢驗分析了不同的拷貝數(shù)變異對基因的表達(dá)量的影響，發(fā)現(xiàn)有85.2%的自噬相關(guān)基因的拷貝數(shù)變異與表達(dá)量是相關(guān)的，在凋亡相關(guān)的基因中這一比例是60.2%，可以看出大部分的拷貝數(shù)變異和該基因的表達(dá)量顯著相關(guān)，表明對自噬和凋亡基因的表達(dá)量而言，拷貝數(shù)變異是最大的影響因素。