一种新的5个甲基化snoRNA基因签名预测胶质瘤患者的预后

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目的神经胶质瘤是一种威胁生命的脑肿瘤,预后极差。它约占所有原发性脑肿瘤的70%。胶质母细胞瘤(Glioblastoma multiforme,GBM)是最致命的脑肿瘤。GBM的5年生存率小于5%。根据诊断,胶质瘤的治疗包括手术、化疗和放疗,由于预后高度依赖于临床和分子因素,这种方法很少有疗效。许多核仁小RNA(sno RNA)在癌症中的表达是失调的,在癌症类型、分期和转移中有不同的表达,它们可以改变疾病的进展。Sno RNA在胶质瘤中具有重要作用,可以影响胶质瘤进展,因此,我们推测sno RNA基因的甲基化对胶质瘤的治疗和预后同样至关重要。我们试着构建sno RNA基因预后签名,是否可以预测胶质瘤预后和为患者提供了新的生物标志物和治疗靶点。方法从TCGA数据库中下载胶质瘤患者的临床信息和450K甲基化数据,剔除不完整病例的胶质瘤样本后还包含649份样本。这些数据的临床信息包括生存状态、肿瘤分级、临床病理特征和年龄。随后将获得的胶质瘤样本随机选择分为训练队列(n=326)和验证队列(n=323)。我们下载了GPL13534探针对应的基因注释信息,并提取了甲基化启动子区域(启动子上游200 bp,启动子上游1500 bp,5’-非转录区域,外显子1)。然后,我们下载了UCSC基因组的GTF文件。最后,我们通过GTF文件注释探针和基因名称,共提取出485778个Cp G位点,得到1244个sno RNA的Cp G位点,对应208个sno RNA基因Cp G启动子区域(多个Cp G位点对应一个sno RNA,取平均值)。通过Cox分析,我们获得了5个与生存相关的甲基化sno RNA基因。通过Glmnet的R包,建立一个可以预测预后的签名。通过生存R包,证明可以预测胶质瘤的预后。同时我们还利用ROC曲线,Cox分析,证明了风险签名的可靠性和独立性。GO和KEGG通路富集分析是根据风险评分评估与基因的相关性。使用Epi DISH模型,计算六种不同免疫细胞的相对比例以推断免疫浸润细胞的数量。最后我们从SNORA14B、SNORD113-4、SNORA71B、SNORA80B和SNORD97中选择了其中一个尚未在胶质瘤中研究过且在胶质瘤患者中具有生存意义的SNORA71B进行研究。Si RNA用于构建SNORA71B的沉默模型。通过细胞的功能试验,验证用si-SNORA71B沉默后对胶质瘤细胞的影响。结果(1)数据集的准备、胶质瘤样本分级以及sno RNA基因甲基化水平的分析。(2)建立预后签名及验证其可行性。(3)5个甲基化的sno RNA基因风险签名可以独立预测胶质瘤患者的预后。(4)验证队列中5个甲基化sno RNA签名的验证。(5)甲基化sno RNA基因聚类显示神经胶质瘤分为2个亚型。(6)不同风险组人群的免疫细胞浸润。(7)通过风险签名对胶质瘤进行功能注释。(8)Si-SNORA71B用于构建SNORA71B的沉默模型,并进行功能验证。结论本研究获得5个与预后相关的甲基化sno RNA基因,并首次在胶质瘤中构建甲基化sno RNA基因签名并成功的预测胶质瘤患者的预后。通过用Si-SNORA71B构建SNORA71B的沉默模型,并进行功能验证。证明SNORA71B可能成为胶质瘤治疗的新靶点。
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