GLDN基因在结直肠癌中的表达及其意义
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[15]KumarAꎬPalAꎬKalaivaniMꎬetal.EtiologyofshortstatureinIndian
childrenandanassessmentofthegrowthhormone-insulin-likegrowth
factoraxisinchildrenwithidiopathicshortstature[J].JPediatrEndo ̄
crinolMetabꎬ2018ꎬ31(9):1009-1017.[16]李三喜ꎬ李锦宏.血清IGFBP-3在新生儿甲状腺功能减退症替代
治疗中的水平变化及其临床意义[J].空军医学杂志ꎬ2019ꎬ35(3):257-260.
(收稿日期:2020-02-16)
DOI:10.3969/j.issn.1671-4695.2020.16.004 文章编号:1671-4695(2020)16-1697-04
GLDN基因在结直肠癌中的表达及其意义
袁一航 王珏 韩波 孙鹏∗ (上海交通大学医学院附属同仁医院普外科 上海 200336)
【摘要】 目的 探讨GLDN基因在结直肠癌中的表达及其意义ꎮ方法 从GEO数据库下载GSE50760数据包ꎮ
利用R语言对数据包进行分析ꎬ得出与结直肠癌相关的差异表达基因ꎬ并绘制热图和火山图ꎮ运用starbase在线数据库
对获得的差异基因在结直肠癌与癌旁组织中的表达水平进行分析ꎮ进一步利用OncoLnc在线数据库进行差异基因与结
直肠癌的预后分析ꎮ在临床样本层面ꎬ利用qPCR及免疫组化技术探索GLDN基因在结直肠癌中的表达差异ꎮ结果
通过分析GSE50760数据包获得前100个差异表达的基因ꎮ利用starbase在线数据库对这100个差异表达基因的表达
水平进行分析发现ꎬGLDN基因在结直肠癌组织中的表达比癌旁组织明显下调ꎮ生存分析也提示ꎬ当GLDN基因高表达
时ꎬ结直肠癌患者的预后相对较好ꎮqPCR及免疫组化技术也验证了GLDN临床样本的癌旁组织中高表达ꎬ并且GLDN
表达量与患者预后密切相关ꎮ结论 GLDN是结直肠癌的潜在抑癌基因ꎬ并且可以作为判断结直肠癌患者预后的重要
生物学标记物ꎮ【关键词】 结直肠癌 GLDN 抑癌基因 预后
ExpressionandsignificanceofGLDNgeneincolorectalcancer.YUANYi-hangꎬWANGJueꎬHANBoꎬetal.DepartmentofGeneralSurger ̄
yꎬTongrenHospitalꎬShanghaiJiaoTongUniversitySchoolofMedicineꎬShanghai200336ꎬChina.【Abstract】 Objective ToinvestigatetheexpressionofGLDNgeneincolorectalcanceranditssignificance.Methods DownloadtheGSE50760datapackagefromtheGEOdatabase.UsingRlanguagetoanalyzethedatapacketsꎬthedifferentiallyexpressedgenesrelatedtocolor ̄
ectalcancerwereobtainedꎬheatmapsandvolcanomapsweredrawn.Thestarbaseonlinedatabasewasusedtoanalyzetheexpressionlevelsofthe
obtaineddifferentialgenesincolorectalcancerandadjacenttissues.TheoncoLnconlinedatabasewasusedtoanalyzetheprognosisofdifferential
genesandcolorectalcancer.AtthelevelofclinicalsamplesꎬqPCRandimmunohistochemicaltechniqueswereusedtoexploretheexpression
differencesofGLDNincolorectalcancer.Results Thetop100differentiallyexpressedgeneswereobtainedbyanalyzingtheGSE50760data
package.Usingthestarbaseonlinedatabasetoanalyzetheexpressionlevelsofthese100differentiallyexpressedgenesꎬitwasfoundthattheex ̄
pressionofGLDNgeneincolorectalcancertissueswassignificantlydown-regulatedthanthatinadjacenttissues.Survivalanalysisalsosuggests
thatwhentheGLDNgenewashighlyexpressedꎬtheprognosisofcolorectalcancerpatientswasrelativelygood.qPCRandimmunohistochemical
techniqueshadalsoconfirmedthatGLDNclinicalsampleswerehighlyexpressedinparacanceroustissuesꎬandtheexpressionofGLDNwasclosely
relatedtotheprognosisofpatients.Conclusion GLDNisapotentialtumorsuppressorgeneforcolorectalcancerꎬanditcanbeusedasanimpor ̄
tantbiomarkerfortheprognosisofcolorectalcancerpatients.
【Keywords】 ColorectalcancerꎻGLDNꎻTumorsuppressorgeneꎻPrognosis
基金项目:上海市卫健委医学重点专科-胃肠外科(编号:ZK2019A15)∗通讯作者:孙鹏ꎬE-mail:SP2082@shtrhospital.com 结直肠癌(colorectalcancerꎬCRC)是最常见的消化
道恶性肿瘤之一ꎮ我国CRC的发生和死亡率在众多恶
性肿瘤中排名第4位[1]ꎬ严重威胁人民的健康ꎮ早期的
CRC患者可以进行手术治疗ꎬ有良好的预后[2]ꎮ但是ꎬ
超过半数患者在接受手术治疗之前已发生转移[3]ꎬ转移
患者往往预后较差ꎬ生活质量大幅度降低ꎮ随着分子生
物的不断发展ꎬCRC已被证实与基因突变有关[4]ꎮ通过
分子生物学手段寻找与CRC发生和预后相关的生物标
记物ꎬ为CRC的综合治疗提供了新方案[5]ꎮ
GLDN基因主要富集在大脑中ꎬ其编码蛋白质以跨
膜和分泌形式存在ꎬ促进周围神经系统中Ranvier结的形成[6]ꎬ该基因的突变导致人类患者致命的神经系统疾
病ꎮ早期的研究发现ꎬGLDN也可作为黑色素瘤的生物
标记为ꎬ参与黑色素瘤的发生、发展[7]ꎮ在本研究中ꎬ我
们利用R语言对基因表达数据库(GeneExpressionOm ̄nibusꎬGEO)中的GSE50760数据包进行分析ꎬ寻找与
CRC相关的基因ꎮ并利用starbase和OncoLnc在线数
据库对基因的表达水平和预后进行分析ꎮ在临床样本
层面ꎬ利用qPCR及免疫组化技术对基因表达差异进行
验证ꎮ通过以上技术手段旨在筛选出可能与CRC进程
相关的关键基因ꎬ并作为判断CRC患者预后的重要生
物学标记物ꎮ本研究旨在为CRC的治疗早期诊断及治
疗提供可能潜在的靶点ꎮ7961临床和实验医学杂志 2020年8月 第19卷 第16期1 材料与方法
1.1 数据获得 GSE50760基因芯片数据来源于美国
国立生物技术信息中心(NationalCenterofBiotechnolo-gyInformationꎬNCBI)GEO数据库中下载获得ꎮ该基因
芯片为54个样本的表达谱数据(其中包括18例癌旁、18例CRC原位组织以及18例发生肝转移的CRC组
织)ꎮ本文选取基因芯片中的5例癌旁组织和5例CRC
原位组织数据进行分析ꎮ1.2 数据及生存分析 利用R语言软件对GSE50760
基因芯片数据进行聚类分析ꎬ绘制热图及火山图ꎮ进一
步对数据设定筛选条件:log2FC<-2或log2FC>2ꎬP<0.05ꎬq<0.05ꎬ进行数据筛选ꎬ排序ꎮ取CRC组织中
明显上调或下调的50个基因进行进一步分析ꎮ下一步
利用starbase(包含471例CRC和41例癌旁组织ꎬht ̄tp://starbase.sysu.edu.cn)和OncoLnc(包含220例
CRC和220例癌旁组织ꎬhttp://www.oncolnc.org)在线
数据库对100个基因进行表达和预后的综合分析ꎮ得
出GLDN的基因表达量及其与CRC患者预后的关系ꎮ1.3 临床资料 回顾性分析2018年1~12月上海交
通大学医学院附属同仁医院CRC患者标本100例ꎬ其
中男性58例ꎬ女性42例ꎻ年龄50~78岁ꎬ平均年龄(59.28±8.25)岁ꎮ同时选择对应距肿瘤>5cm的癌
旁正常组织作为对照组ꎬ患者术前均未经过化疗及其他
特殊治疗ꎮ1.4 RNA提取及qPCR实验 用Trizol试剂(生工生
物工程(上海)股份有限公司ꎬ试剂型号:B610409)提取RNAꎬcDNA高效合成试剂盒(美国GeneCopoeia公司ꎬ
试剂型号:QP057)进行逆转录实验ꎬ实时荧光定量PCR
检测试剂盒(美国GeneCopoeia公司ꎬ试剂型号:QP004)
进行扩增实验ꎮGLDN引物合成交由生工生物工程(上
海)股份有限公司完成ꎮ序列信息如下:GLDN(正义链:5'-CACAAAGGAGGCTCCAACACCA-3'ꎬ反义链:5'-
GATGCCCTTCTCATCCACTGCT-3')ꎮ
1.5 免疫组化 本试验采用免疫组织化学SP法进行
检测ꎮ按照SP试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公
司ꎬ试剂盒型号:SPN-9001)说明书进行操作ꎮGLDN
抗体购自英国Abcam公司ꎬ抗体型号:ab18956ꎮ抗体浓
度为1︰200ꎮ免疫组化结果由两位病理科主治医师在
双盲情况下进行染色评分ꎮGLDN阳性表达以细胞质
内出现棕黄色颗粒为准ꎮ1.6 统计学方法 采用SPSS23.0软件对数据进行统
计学分析ꎮ计量资料以均数±标准差(x±s)表示ꎬ组
间比较采用t检验ꎻ计数资料以百分率(%)表示ꎬ组间
比较采用χ2检验ꎮ生存分析采用Kaplan-Meier法ꎮP<0.05认为差异具有统计学意义ꎮ
2 结果
2.1 GSE50760基因芯片数据分析 通过R软件对GSE50760基因芯片数据进行分析ꎬ绘制热图和火山图ꎮ
结果显示ꎬ与癌旁组织相比ꎬGLDN在CRC组织中明显
降低(log2FC=-3.1ꎬP=0.02)ꎮ见图1ꎮ
图1 GSE50760基因芯片数据分析A:基因聚类分析ꎬ绿色代表基因在组织中降低ꎬ红色代表基因在组织