摘要:目的 通过 TCGA数据库研究干扰素调节因子 7(interferon regulatory factor 7,IRF7) 在肾透明细胞 癌 (clear cell renal cell carcinoma,ccRCC) 中的表达,并分析其表达水平对 ccRCC患者预后的影响,探讨与 其表达相关的基因网络。方法 利用 Ualcan、GEPIA、人类蛋白质图谱 (human protein atls,HPA)、TIMER 2.0等数据库分析 ccRCC组织中 IRF7 mRNA和蛋白质水平变化。运用 Ualcan、GEPIA、HPA数据库研究 IRF7表达与ccRCC临床病理学参数的关系及对预后的影响。在String-DB数据库中探索并验证IRF7基因在细胞 信号转导通路中的位置以及与其关系密切的上下游基因。结果 IRF7在 ccRCC中的表达升高,差异有统计学 意义 (P<0.01),且与 ccRCC的不良预后相关,差异有统计学意义 (P<0.05),其表达与 ccRCC的临床分期、有 无淋巴结转移及 ccRCC亚型相关;预后分析显示,IRF7高表达组患者较低表达组生存率降低,差异有统计学意 义 (P<0.01)。结论 通过数据库信息挖掘发现,IRF7在 ccRCC组织中呈高表达,且高表达是 ccRCC患者预 后的不利因素,为后续的ccRCC研究提供重要的理论依据。
图 1 IRF7 在各肿瘤及正常组织中表达情况 注:A:GEPIA 数据库分析;B:TIMER 数据库分析
图 2 IRF7 在 ccRCC 及正常肾组织中表达情况 注:A:Ualcan 数据库分析;B:GEPIA 数据库分析
图 3 IRF7 在 ccRCC 组织中的蛋白表达情况(抗体染色,×100) 注:A:阴性表达;B:阳性表达
图 4 Ualcan 数据库 IRF7 的表达与 ccRCC 临床病理特征的相关性 注:A:临床分期;B:GEPIA 数据库 IRF7 的表达与 ccRCC临床分期相关;C:淋巴转移情况;D:ccRCC 亚型
图 5 IRF7 的表达水平对 ccRCC 患者预后的影响 注:A:Ualcan 数据库分析;B:GEPIA 数据库分析;C 和 D:HPA 数据库分析
图 6 与 IRF7 相关的蛋白网络图
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肾癌是继前列腺癌、膀胱癌以外泌尿系统最常 见的恶性肿瘤,最常见的肾癌类型是肾透明细胞癌 (clear cell renal cell carcinoma,ccRCC) [1- 2] 。全 球每年的死亡例数超过 13万,为社会带来了巨大的 经济负担[3] 。根治性肾切除手术是目前肾癌的主要治 疗方法,但早期肾癌患者中仍有约 40%在手术后发 生远处转移[4] ,晚期 ccRCC预后差,平均 5年生存率 仅 8%左右[5] 。随着科学研究的不断进步,靶向治疗 以及免疫治疗等诸多方法,在控制肾癌进程方面有 一定进展。然而,由于肿瘤细胞特有的异质性和耐 药性等多种因素的存在,晚期肾癌的治疗仍需进一 步研究。
近年来,生物信息学数据库和各类网络分析工 具的不断应用,展现出其在医学研究方面的不可替 代的作用。使用网络数据库以及网络分析工具为癌 症研究以及预测相关致病机制提供了可能。本研究 利用Ualcan、人类蛋白质图谱 (human protein atls, HPA)、GEPIA 等网络数据库分析单基因在肾细 胞 癌组织中 mRNA 和蛋白质水平的变化,及其对 ccRCC预后的影响,为进一步的研究打下基础。
干扰素调节因子 7 (interferon regulatory factor 7, IRF7) 是Ⅰ型干扰素 (interferon, IFN) 依 赖性免疫应答的关键转录调节因子,在免疫系统中 起着至关重要的作用[6] 。目前已证明,IRF7在病毒诱 导的细胞基因 (包括干扰素 β链基因) 的转录激活中 发挥作用[6] 。随着研究的深入,发现 IRF7 在肿瘤中 也起到重要作用,研究发现 IRF7 可参与抑制癌症, 在弥漫性大 B细胞淋巴瘤和乳腺癌激活的 B细胞样亚 型中,IRF7可抑制癌症的进展[7-8] 。相反,在神经胶 质瘤的研究中发现,IRF7的高表达与侵袭性增强和 预后不良有关[9-10] ,表明 IRF7可能是潜在的癌基因。 而关于 IRF7 在肾癌中的作用研究极少,本研究对 IRF7 在 ccRCC 发展过程中起到的重要作用进行阐 述,为ccRCC的诊断和预后判断提供新的生物标记物。
1 资料与方法
1.1 人类蛋白质表达图谱数据库
1.2 Ualcan 数据库
1.3 GEPIA 数据库
1.4 TIMER 数据库
1.5 String-DB数据库
2 结果
2.1 IRF7在各类型肿瘤及正常组织中表达情况
2.2 IRF7在ccRCC中及正常肾组织中的表达情况
2.3 IRF7在ccRCC中的蛋白质表达情况分析
2.4 IRF7表达与ccRCC临床病理特征的相关性
2.5 IRF7 对 ccRCC 患者预后的影响
2.6 IRF7相互关联的基因
3 讨论
3 讨论
肾癌是泌尿系统中最常见的恶性肿瘤之一,约 占成人恶性肿瘤的 2%~3%[15] 。早期发现的肾肿瘤在 外科治疗后预后相对较好,而晚期患者的预后较 差,尤其已经发生转移的晚期肿瘤患者。在治疗方 面,对转移性肿瘤的治疗从未停止过探索,包括放 疗、化疗、靶向治疗以及初见成效的免疫治疗[16] 。
随着网络技术不断发展,网络数据库技术不断 成熟,可以通过不同的数据库分析获得相应的研究 结果,为后续的肿瘤研究打下基础。本研究通过几 个重要的数据库研究 IRF7在 ccRCC中的作用。为避 免单一数据库造成的结果错误,本研究通过不同数 据库相互验证结果的可靠性,以此得到准确的数据。
IRF7 最初是在爱泼斯坦-巴尔病毒 (epsteinbarr virus,EBV) 感染时发现的,已成为抵抗病原 体感染的 IFN 重要调节剂,它通过触发信号级联反 应激活 IRF7,识别病原体核酸的病原体识别受体。 在肿瘤发生的调控中,一方面 IRF7 具有抗肿瘤作 用,例如目前已经证实在乳腺癌中 IRF7驱动的转移 抑制被沉默,从而促进了骨转移的发生[17] ;另一方 面,IRF7 具有致癌性,IRF7 在 EBV 阳性中枢神经 系统淋巴瘤[18] ,以及 EBV 阴性急性淋巴细胞白血 病、慢性淋巴细胞白血病、急性骨髓性淋巴细胞白 血病和成人 T细胞白血病/淋巴瘤中过表达[19-20] 。
本研究中,通过 TCGA 数据库研究发现影响 ccRCC预后的基因,IRF7在 ccRCC中表达升高,且 其表达水平与 ccRCC 的临床分期相关。在预后研究 方面,IRF7高表达组 ccRCC患者的预后不良。通过 几个权威数据库的相互验证,证实了研究结果的可 靠性。虽然本研究未行进一步的体内、体外实验进 行研究论证,以更具说服力地证明 IRF7在 ccRCC的 作用,但是这为进一步的研究提供了研究方向和思 路,为 IRF7 在 ccRCC 中重要作用的研究提供了基 础。综上,本研究通过数据统计分析显示,IRF7基 因的表达与患者预后具有相关性,可以作为潜在的 生物标记物,用于评估 ccRCC患者的预后。
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