论文部分内容阅读
目的:环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类新的具有环形结构的非编码RNA分子,在肿瘤的发生发展中具有重要作用。本研究通过生物信息学的方法筛选肺腺癌(lung adenocarcinoma,LUAD)相关的差异表达circRNAs,并验证候选circRNAs在LUAD患者血浆中的表达差异,旨在评估血浆circRNA用作LUAD诊断生物标志物的可行性。通过细胞实验明确circRNA在LUAD中的功能,并运用生物信息学方法初步探索circRNA在LUAD发生发展中可能的分子机制及生物学功能。方法:1.候选circRNAs的筛选:运用GEO数据库筛选在LUAD组织及其配对的癌旁组织中差异表达的circRNAs,再通过circBase及CSCD数据库进一步筛选在LUAD细胞中特异性表达的circRNAs,最后使用TCGA和Kaplan-Meier plotter数据库对circRNAs的同源基因进行分析,验证同源基因在LUAD中的表达差异,并评估其预后价值。2.验证血浆circRNAs在LUAD中的表达:通过qRT-PCR方法检测153例LUAD患者和54例健康对照者血浆中circRNAs的表达差异,同时检测了54例LUAD患者术前和术后血浆中circRNAs的表达水平;通过ROC曲线分析评估circRNAs在LUAD中的诊断价值;收集研究对象的临床资料用于评估circRNAs的临床意义。3.细胞功能实验:设计针对特定circRNA的siRNA序列,通过siRNA转染LUAD细胞系A549和H1299细胞以敲减目的circRNA分子的表达,运用qRT-PCR方法检测细胞干扰效率,转染siRNA后进行CCK-8细胞增殖实验,检测circRNA对LUAD细胞增2殖的影响。4.预测circRNAs在LUAD中的功能及机制:通过CircInteractome和circBank数据库预测可能与circRNA结合的miRNA,在TargetScan和miRTarBase数据库中预测miRNA 的靶基因,使用 Cytoscape软件构建circRNA-miRNA-mRNA 的 ceRNA网络;并通过DAVID数据库进行GO功能分析和KEGG通路分析,预测circRNA潜在的生物学功能。结果:1.使用GE02R重新分析芯片数据,得到差异表达的circRNAs共1 82个(P<0.05,|FC|>1.5),其中在LUAD中表达上调的有154个,表达下调的有28个;通过CSCD数据库筛选得到23个肿瘤细胞特异性表达的circRNAs;其中4个circRNAs(hsacirc0005962、hsacirc0003958、hsacirc0086414、hsacirc0001936)的同源基因既在LUAD和癌旁组织中差异表达,又具有预后价值,最终被选定为候选分子。2.通过qRT-PCR方法验证了 4个候选circRNAs在LUAD患者和健康对照者血浆中的表达水平,证实了 hsacirc0005962在LUAD 中表达上调(P<0.0001),hsacirc0086414 表达下调(P<0.0001),然而hsacirc0003958和hsacirc0001936在LUAD患者和对照者血浆中的表达水平未见明显差异(P=0.63;P=0.50)。3.ROC曲线分析结果显示联合检测hsacirc0005962和hsacirc0086414比检测单个circRNA具有更好的诊断价值,其AUC为0.81(P<0.0001)。4.分析circRNAs表达水平与临床病理特征的相关性,结果显示hsacirc0086414表达水平与性别(P=0.046)和EGFR突变(P=0.001)相关。5.Hsacirc0005962在LUAD患者术前和术后血浆中表达显著不同(P<0.0001)。6.细胞功能实验显示干扰hsa<sub>circ0005962后,A549和H1299细胞增殖受到明显抑制,表明hsacirc0005962具有促进LUAD细胞增殖的功能。7.生物信息学分析预测了 hsa<sub>circ0005962的circRNA-miRNA-mRNA调控网络,GO分析和KEGG通路分析表明,hsacirc0005962可能参与LUAD的发生发展。结论:1.Hsacirc0005962和hsacirc0086414在LUAD患者和健康对照者血浆中差异表达,其中 hsacirc0005962在 LUAD 中高表达,而hsacirc0086414低表达,具有作为诊断LUAD生物标志物的潜能。2.Hsacirc0086414在LUAD患者血浆中的表达水平与EGFR突变相关,可能参与EGFR突变阳性LUAD的发生发展。3.Hsacirc0005962在LAUD患者术前和术后血浆中有表达差异;具有促进LUAD细胞增殖的功能;生物信息学分析结果表明hsacirc0005962可能通过ceRNA机制参与LUAD的发生发展。