泛中枢神经系统肿瘤DNA甲基化分析识别免疫相关lncRNA

来源 :海南医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tting0226
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:DNA甲基化(DNAMethylation)是一种常见且重要的表观遗传修饰,研究表明DNA甲基化在组织发育以及各种复杂疾病中(例如癌症、心血管疾病等)发挥重要作用。长链非编码RNA(Long Non-coding RNA,lncRNA)是基因表达的关键调节因子之一,lncRNA在多种疾病中表达发生改变,在免疫调节中发挥着重要作用。大量的研究表明lncRNA的表达失调受到DNA甲基化的严格调控。中枢神经系统(CNS)肿瘤是儿童中常见的肿瘤类型之一。然而,目前仍然缺乏免疫相关lncRNA在不同类型的儿科CNS肿瘤中的表观遗传调控的知识。方法:首先从 Gene Expression Omnibus(GEO)数据库和 Array Express 数据库中收集了 2,257个儿科CNS肿瘤样本的DNA甲基化谱,这些样本涵盖了 61个WHO界定的CNS肿瘤类型,并且将DNA甲基化谱与lncRNA注释相结合,进而确定受到表观遗传调控的lncRNA。接着,基于甲基化特征将儿科中枢神经系统肿瘤重新划分为不同的分子亚型,然后使用似然比模型对新分类效果进行评估。对于基于甲基化特征的CNS亚型,使用MethyCIBERSORT计算、比较每个亚型患者的免疫细胞浸润情况。此外,通过文献收集多种免疫特征,进一步研究了亚型之间免疫调控的差异。为了系统地确定DNA甲基化调控的功能通路,基于定量方法QDMR软件,确定了定量差异甲基化区域(QDMR),接着使用metascape在线工具对差异甲基化基因进行功能富集分析,确定各个亚型相关的分子功能通路。为了进一步通过计算lncRNA甲基化水平与免疫细胞占比之间的Spearman相关系数(SCC),来评估每个亚型中lncRNA甲基化与免疫细胞浸润之间的相关性,通过研究它们与免疫细胞浸润和潜在调控靶基因的相关性,进一步鉴定了免疫相关的lncRNA。分析与免疫细胞浸润相关的lncRNA数目,并且进一步分析亚型间不同免疫细胞与lncRNA甲基化的相关性差异。获得了涉及17个免疫相关通路的1,811个蛋白质编码基因。接下来,根据基因组位置为每个免疫细胞浸润相关的lncRNA确定了距离最近的顺势调控蛋白质编码基因。如果最近的蛋白质编码基因被注释在免疫相关通路中,则认为该lncRNA参与了免疫相关通路的调节。然后基于“one vs.rest”方法来识别每个亚型中差异甲基化的lncRNA。最后通过文献挖掘,确定儿科CNS肿瘤中可以作为潜在生物标记物的lncRNA。结果:最终确定了 61种CNS肿瘤中lncRNA的表观遗传调控情况,并根据儿科肿瘤的甲基化水平将lncRNA分为hyper、inter、hypo三种甲基化模式。不同甲基化类型的lncRNA的属性存在差异,hypo类型的lncRNA具有更高的GC含量、外显子数量、CpG数量和保守性得分,hyper类型的lncRNA展现出与之相反的模式。接着,揭示了儿科泛中枢神经系统肿瘤中普遍存在lncRNA甲基化异质性,基于lncRNA甲基化的模式,将中枢神经系统肿瘤重新分成了 14种不同的分子亚型,并且类内样本皮尔森相关性强。此外,还发现在加入基于甲基化特征的亚型分类后,似然比模型也显示出更高的显著性,说明基于甲基化特征的癌症亚型分类更能体现患者的临床差异。进一步,通过MethyCIBERSORT的计算结果研究肿瘤分子亚型患者的免疫微环境,发现每个肿瘤亚型具有不同的免疫细胞浸润程度,其中内皮细胞和成纤维细胞占比较大。各个亚型中,免疫特征得分情况存在明显差异,尤其是C5亚型中的患者免疫特征甲基化水平普遍较高,并且Treg免疫细胞占比最大,表明调节性T细胞可能会阻碍CNS神经损伤或心理压力的恢复。此外,这些亚型还涉及神经发育、免疫调控等功能通路。接着,通过对lncRNA甲基化与免疫细胞浸润占比进行全面的分析,发现lncRNA甲基化与不同肿瘤亚型的免疫细胞浸润显著相关,并且识别了 32个lncRNA与10种免疫细胞的浸润程度显著相关。分子亚型间与免疫浸润相关的lncRNA数量明显不同,涉及的免疫细胞类型存在差异。具有甲基化扰动的lncRNA可能通过调节免疫相关通路中的基因在肿瘤中发挥重要作用。最终确定了 CNS肿瘤中16个候选免疫相关lncRNA可以作为潜在的生物标志物以进行后续的功能验证。结论:本研究系统分析了儿科泛中枢神经系统肿瘤中受到表观遗传调控的lncRNA调控图谱,并揭示了 lncRNA在免疫调控中的重要作用。研究结果发现lncRNA甲基化图谱能够揭示具有不同甲基化模式的肿瘤分子亚型,不同亚型的肿瘤患者具有显著不同的免疫微环境差异。通过分析lncRNA甲基化水平与肿瘤免疫微环境的相关性,识别了儿科肿瘤中潜在的免疫相关lncRNA分子标记,为促进CNS肿瘤中开发新的免疫治疗靶点和治疗策略提供了重要的资源和新见解。
其他文献
目的:建立一种基于多功能MOF纳米酶结合三维磁性行走纳米机器的电化学发光生物传感器,用于类鼻疽伯克霍尔德菌超灵敏检测的新方法,实现对其核酸快速、简单、灵敏的检测。方法:本研究中,我们开发了一种基于Au@Co-MOF@ABEI纳米立方体和三维磁性行走纳米机器的“关-开”结构的高灵敏度电化学发光生物传感器,用于类疽伯克霍尔德菌核酸的检测。在靶标DNA链存在的情况下,靶标链与三维磁性行走纳米机器(3D
学位
对于在低温背景条件下应用的红外焦平面探测器,在其设计阶段首先需要确认的是探测器在低温背景下的主要性能参数是否满足应用需求。通过单元探测器的基本理论公式,从性能测试的角度,推导出了焦平面探测器主要性能指标的理论计算公式,包括峰值响应率、噪声、峰值探测率、动态范围等。提出了红外焦平面探测器主要性能参数计算的设计流程,并通过实例对长波红外焦平面探测器在低温背景下的性能参数进行了计算、设计及验证,实测结果
期刊
目的:探究复发性外阴阴道念珠菌病致病菌的菌种分布及耐药情况,指导临床治疗。方法:收集210例念珠菌性外阴阴道炎患者阴道分泌物标本,其中复发性外阴阴道念珠菌病(RVVC)组76例,外阴阴道念珠菌病(VVC)组134例。运用科玛嘉显色培养基法进行菌种鉴定和药物敏感试验。结果:在210例病例中,RVVC组中白色念珠菌54株(71.05%),光滑念珠菌15株(19.74%),热带念珠菌4株(5.26%),
期刊
目的:探讨丁酸梭菌(Clostridium butyricum,CB)致敏DCs诱导混合免疫效应细胞(mixed Immune effector cells,MIECs)对人原位胰腺腺癌细胞(Biopsy xenograft of pancreatic carcinoma line-3,Bx PC-3)的体外抑制效果。方法:1、根据不同CB抗原浓度致敏的DCs分为7组:1.5×10~3CFU/ml
学位
目的明确CARD14基因是否为寻常型银屑病的易感基因。方法本研究对101名银屑病患者及79名健康对照者采用外显子测序法对CARD14基因及其上、下游各1kb进行测序,对于最小等位基因频率大于1%的SNP进行基于SNP和单倍型的关联分析。采用生物信息学方法预测风险位点对基因功能的影响。结果本研究共测出32个单核苷酸多态性,其中有3个SNP(1个位于外显子,2个位于内含子)为银屑病的易感位点(P值<0
学位
随着公立医院的科研经费总量规模持续上升和来源渠道多元化,医院科研经费管理面临巨大挑战。本文对公立医院科研业务管理现状进行调研,总结目前科研经费管理存在的诸多问题,通过对科研业务风险现状特征的识别和归纳,提出加强组织和制度建设、规范资产购置流程、加强科研经费全过程预算管理、建立项目经费管理协作工作机制和绩效评价体系等应对风险的具体措施,为公立医院加强科研业务风险管理提供参考。
期刊
<正>初中美术是一门蕴含美学素质教育的综合性学科,有助于培养学生的思维能力和动手能力。很多学生把美术当成是用于欣赏的课程,忽略了学习这门课程能够给自己成长带来的积极意义。因此,教师在对他们进行绘画技能训练的过程中,要让学生了解美术学科本身的教育价值,改变学生仅仅停留在欣赏的学习状态。
期刊
银屑病作为一种自身免疫性疾病不仅影响患者的皮肤和关节,还可能与多种心血管疾病有关。现回顾近几年国内外有关银屑病与心血管疾病相关的文献,发现心血管疾病在银屑病患者中的发病率明显高于各种对照人群,且银屑病是心血管疾病的独立危险因素;银屑病与心血管疾病之间存在一定的遗传重叠,但遗传并不能完全概括二者之间的联系;而炎性反应是将银屑病与心血管疾病联系起来的重要因素,两病在许多效应细胞、细胞因子和炎性细胞网络
期刊
公立医院高质量发展背景下,构建优质高效的运行管理体制,创新技术体系和管理模式是题中应有之义。如何提高医院科研管理质量和水平,助力医学科研攻关、激活医院科研人员创新动力,是医院科研管理部门必须着力解决的现实问题。文章系统总结分析某三甲口腔医院在科研项目管理、梯队人才培养、“3+1”科研平台构筑、“三位一体”激励机制和科研成果转化支撑体系建设等方面的创新实践,探索提出医院科研管理应基于全过程的系统思想
期刊
肿瘤的发生、发展与肿瘤细胞所处的微环境有着密切关系,肿瘤微环境不仅包括肿瘤所在组织的结构、功能和代谢,而且与肿瘤细胞自身的内在环境也有密切关系。近年来,由于肿瘤细胞学和分子生物学的研究进展,人们对于肿瘤和其微环境的相互关系有了更加深入的了解。这不仅对于认识肿瘤的发生、发展、转移等有着重要的意义,而且对于肿瘤的早期诊断、防治和预后亦有着重要的作用。目的:患者间肿瘤微环境具有很高的异质性,仅有很少一部
学位