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目的: 本研究通过对6对结直肠癌组织和对应癌旁正常组织进行转录组测序,利用表达差异分析筛选与结直肠癌相关的lncRNA,在表达水平进行验证,并分析其与结直肠癌临床病理特征的关系,以期筛选出与结直肠癌相关的 lncRNA。同时进行lncRNA-mRNA共表达分析,寻找与lncRNA有关的肿瘤通路。 方法: 收集结直肠癌患者的癌组织及配对的癌旁正常组织,从中选择6对(3对临床分期Ⅱb期为第一组、3对临床分期Ⅲb为第二组)12个样本进行转录组测序;根据配对T检验(p<0.05)、|log2FC|≥1、MaxFPKM(N,T)≥1三个条件进行差异表达lncRNA和mRNA的筛选;利用DAVID v6.8对差异表达的mRNA进行GO及KEGG分析(FDR<0.05);从差异表达的lncRNA中筛选表达差异大且稳定的lncRNA作为候选lncRNA,采用qRT-PCR在60对癌组织及配对的癌旁正常组织中进行验证,并分析候选lncRNA与结直肠癌临床病理特征的关系;选择所有差异表达的lncRNA和mRNA进行共表达分析,计算差异表达的lncRNA与差异表达的mRNA在6个病人12个样本中表达量的皮尔森相关系数R和p值,采用Ctyoscape画出lncRNA-mRNA共表达关系网络,利用DAVID v6.8对共表达的mRNA进行GO和KEGG富集分析(FDR<0.05),对与肿瘤发生发展密切相关的通路进行lncRNA-mRNA共表达的通路映射分析。 结果: 1.平均每个样品检测到18489个mRNA和9753个lncRNA的表达,占GENCODE v19总注释基因数(mRNA:20730,lncRNA:13869)分别为89%和70%,其中表达量FPKM≥1的mRNA和lncRNA为12773和1669个,占总数的62%和12%。 2.所有6对癌组织vs癌旁正常组织中,差异表达的mRNA和lncRNA分别为1716个和311个,其中上调的mRNA为568个,下调的mRNA为1148个,上调lncRNA为125个,下调的lncRNA为186个;在第一组中,差异表达的mRNA和lncRNA分别为903个和153个,其中上调的mRNA为296个,下调的mRNA为607个,上调lncRNA为56个,下调的lncRNA为97个;在第二组中,差异表达的mRNA和lncRNA分别为566个和126个,其中上调的mRNA为174个,下调的mRNA为392个,上调lncRNA为37个,下调的lncRNA为89个。 3.差异表达的mRNA主要与细胞粘附,胶原蛋白粘附,细胞分化,细胞外基质组织形成的GO功能有关;差异表达的mRNA主要富集在ECM受体相互作用,氨基酸降解,脂肪酸代谢,药物代谢和细胞粘附模块等通路。 4.在所有差异表达的 lncRNA中筛选出10个候选 lncRNA,分别是上调:RP11-1L12.3(BBOX1-AS1)、MIR503HG、RP11-93B14.5(SLCO4A1-AS1)、MAFG-AS1、MIR4435-1HG;下调:AC066593.1(DPP10-AS1)、SATB2-AS1、CTB-118N6.3(SEMA6A-AS1)、 RP11-48O20.4(LINC01133)、 LINC00261。qRT-PCR显示 BBOX1-AS1、MIR503HG、SLCO4A1-AS1、MAFG-AS1、MIR4435-1HG显著高于配对的癌旁正常组织(P﹤0.05), DPP10-AS1、SATB2-AS1、SEMA6A-AS1、LINC01133、LINC00261显著低于配对的癌旁正常组织(P﹤0.05),与测序结果一致。 5. SLCO4A1-AS1在晚期结直肠癌高表达,MIR503HG在年龄大于60岁的结直肠癌患者中高表达,LINC00261在直肠癌中低表达。 6.从940905个候选基因对中筛选出1448个共表达的lncRNA-mRNA基因对,其中共表达的mRNA735个,lncRNA204个;共表达的mRNA富集在16个GO生物学过程和9个KEGG通路,在KEGG通路中发现一个重要的肿瘤通路:PI3K-AKT信号通路,并对PI3K-AKT通路进行了共表达的lncRNA-mRNA基因对的映射分析。 结论: 1. lncRNA的PCR验证结果与转录组测序结果一致,表明转录组测序结果的可靠性; 2. BBOX1-AS1、MIR503HG、SLCO4A1-AS1、MAFG-AS1、MIR4435-1HG在结直肠癌中表达显著上调,DPP10-AS1、SATB2-AS1、SEMA6A-AS1、LINC01133、LINC00261在结直肠癌中表达显著下调,其表达水平可能与结直肠癌的发生有一定的关系; 3. SLCO4A1-AS1在晚期结直肠癌高表达,MIR503HG在年龄大于60岁的结直肠癌患者中高表达,LINC00261在直肠癌中低表达。 4. lncRNA可能参与到PI3K-AKT信号通路基因的共调控。