基于多元网络预测影响结直肠癌放化疗敏感性关键调控分子的研究

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结直肠癌是威胁人类生命健康的三大恶性肿瘤之一,目前局部进展期的结直肠癌的标准疗法为新辅助放化疗配合根治性手术,但结直肠癌患者对放化疗的敏感性存在着巨大的差异,随之而来的是治疗效果、预后结果、患者的生理负担和家庭的经济负担的差异。因此,识别影响局部进展期新辅助放化疗的关键调控分子具有重要的研究与社会价值。本研究采用单中心回顾性临床队列研究方式,收集13例肿瘤组织,该类临床样本均来源于使用标准治疗方案且有明确术后TGR分级的结直肠癌患者。根据TGR分期,这些样本有7例为术前放化疗敏感组(Pathological Complete response,pCR组)和6例为术前放化疗非敏感组(none-Pathological Complete response,npCR组),采用二代测序技术检测进行转录组测序(RNA-Seq)和miRNA测序(miRNA-Seq),筛选两组中显著差异表达的转录因子和miRNA。通过对表达差异的转录因子和miRNA分别与基因进行共表达分析,并构建共表达相关性网络,利用计算网络中各个节点的中心度识别影响放化疗敏感性的关键调控分子,分析结直肠癌的预后数据验证关键调控分子的意义。通过差异表达分析,我们发现两组患者中307个显著差异表达的基因,其中有83个上调基因,224个下调基因和6个转录因子;81个显著差异表达的miRNA,其中有37个miRNA上调表达,44个下调表达。基因共表达分析显示有164个基因与48个miRNA有表达上的相关性,83个基因与6个转录因子有表达上的相关性。在网络中,根据各个节点的中心度,我们确定了6个关键的转录因子和miRNA的影响程度,并依此将其视为该因子在结直肠癌发生发展中的影响程度。本论文对两组结直肠癌患者肿瘤组织进行二代测序及后续生物信息学分析利用转录因子和miRNA及差异表达基因构建三元调控网络,预测出影响局部晚期结直肠癌的关键调控分子,为后续研究提供了靶标,减少盲目性,推动精准放化疗在临床上的进一步发展。
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