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研究背景胶质瘤(Glioma,GBM)是中枢神经系统中最常见的原发性恶性肿瘤,大多呈弥漫性、浸润性生长,目前临床上尚无有效治疗方案。胶质瘤是一种基因异质性疾病,其发生发展涉及多种分子的缺失、突变及扩增等,尽管经过了许多年的探索,在胶质瘤的诊断和治疗上取得巨大进展,实现了手术、放射治疗、化学治疗等多种方式的综合治疗,仍然难以取得满意的治疗效果。胶质瘤患者尤其是高级别胶质瘤患者,预后依旧很差。因此,寻找有效的分子靶点并针对其进行有效干预一直是抗胶质瘤研究的热点。组胺受体H1(Histamine Recepter H1,HRH1)是组胺受体之一。在既往的研究中,HRH1通常被当作是炎症发生、发展的重要环节,然而,有研究发现抗组胺药可以抑制白血病、乳腺癌、人类黑色素瘤、肝癌和结肠癌中的肿瘤细胞繁殖,同时,最近有文献报道HRH1在乳腺癌、肠癌以及前列腺癌中呈现出高表达,且与肿瘤的临床分期呈正相关及与患者的预后呈负相关,但HRH1与胶质瘤的关系及其在胶质瘤的中起到的作用仍未有报道。近年来,有研究发现组胺和HRH1在肿瘤微环境中高表达,从而激活免疫细胞,免疫细胞浸润促进肿瘤生长、重塑组织、促进血管生成作用,影响肿瘤发生和发展,目前HRH1在胶质瘤中的生物学作用仍未明确。本研究将通过生物信息学的手段来探索HRH1表达与胶质瘤的关系、推测HRH1在胶质瘤的发生发展过程中的作用机制,且通过收集临床样本进一步验证HRH1在胶质瘤中的表达水平。研究目的1.探索HRH1表达水平与胶质瘤患者临床特征的相关性。2.探索胶质瘤中HRH1的表达水平与免疫细胞浸润之间的关系。研究方法本研究使用癌症基因组图谱计划(The Cancer Genome Atlas,TCGA)、中国脑胶质瘤基因组图谱计划(Chinese Glioma Genome Atlas,CGGA)以及基因型-组织表达(Genotype-Tissue Expression,GTEx)项目三个数据库的数据,通过T检验、COX回归、多重假设检验(Dunn’s test)、Wilcoxon秩和检验、Kruskal-Wallis Test等统计方法分析HRH1在胶质瘤中的表达特点及其对预后的影响。通过使用R语言(3.6.3版本)、GO分析、KEGG、GSEA等方法探索HRH1的生物学功能。使用ggplot R包来绘制火山图;通过聚类分析软件包进行GO分析;使用R包对来自TCGA数据库的神经胶质瘤相关数据进行基因集富集分析(GSEA);TIMER2.0数据库用于确定HRH1表达与胶质瘤患者肿瘤免疫浸润细胞之间的相关性。收集广州医科大学附属第二医院神经外科48对瘤旁及肿瘤标本,对组织标本进行western-blotting实验,并统计HRH1表达量与GAPDH表达量比值,绘制箱式图。研究结果使用生物信息学技术分析胶质瘤患者HRH1表达量与临床特征的关系,得出以下结果:HRH1表达量在胶质瘤组织中高于正常脑组织,并且随着WHO分级的升高而升高,即更高WHO分级的胶质瘤HRH1表达量更高;同时,HRH1与近年来胶质瘤研究中的热门生物标志物之间也存在着相关关系,如HRH1的表达量与非1p/19q共缺失、异柠檬酸脱氢酶野生型(Isocitrate dehydrogenase wild type,IDH-wt)的表达呈正性相关;研究结果也指出了HRH1高表达的患者的总生存期(overall survival,OS)、疾病缓解期(Progression-free Interval,PFI)和疾病特异性生存期(Disease-specific Survival,DSS)更短,也就是说,HRH1表达与生存期呈负相关。另外,对HRH1的基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)结果显示HRH1表达量较高的样本显著的富集在了免疫相关的信号通路上。同时,TIMER2.0显示,中性粒细胞、M2型巨噬细胞及CD4+T细胞的浸润与HRH1表达高的胶质瘤的不良预后相关,这进一步的阐明了HRH1可能通过影响肿瘤中免疫细胞浸润来影响胶质瘤的预后。最后,我们通过收集胶质瘤病人的临床组织样本并检测HRH1在瘤旁和肿瘤中的蛋白表达水平,进一步验证了HRH1在胶质瘤中可能是一个癌基因。实验结论1.HRH1在胶质瘤中高表达,在胶质瘤中可能是一个癌基因;其高表达与患者的生存预后呈负相关。2.HRH1可能通过影响免疫细胞浸润来影响胶质瘤患者的预后。