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目的越来越多的研究证据表明,肝脏特异性长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的发生发展进程中发挥重要作用。本研究主要探讨肝脏特异性lncRNA FAM99B在HCC中的表达水平、临床意义及其生物学功能;同时,利用生物信息学方法预测FAM99B在HCC中的潜在分子机制。方法1.肿瘤基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库:(1)从TCGA数据库下载371例HCC组织和50例癌旁组织的RNA全转录本测序(RNA sequencing,RNA-seq)数据,并使用R语言的edge R包筛选癌与癌旁组织差异表达的lncRNAs。(2)使用GEPIA网站进行在线的生存分析,找出与HCC患者预后相关的肝脏特异性lncRNAs。(3)采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估FAM99B鉴别诊断HCC组织的效能,使用卡方(Chi-square,c~2)检验和Kaplan-Meier生存曲线评估FAM99B表达水平与HCC患者临床病理特征和预后之间的关系。2.基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库:从GEO数据库检索HCC组织和癌旁正常组织的lncRNAs微阵列芯片数据集,并从纳入研究的GEO数据集中提取FAM99B的表达数据。为排除单个数据集小样本效应的影响,本研究使用STATA 11.0软件进行Meta分析以得出一个综合可靠的结论。绘制森林图以计算合并的标准化平均差(standardized mean difference,SMD)及其95%置信区间(confidence interval,CI),采用I~2检验和c~2检验评估研究间异质性的大小,漏斗图和Begg’s检验则用于检测发表偏倚的大小。3.人群组织样本FAM99B表达水平的验证:组织样本为来自广西医科大学附属肿瘤医院接受肝癌切除术的80例HCC患者的癌组织及其相应的癌旁组织。采用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)方法检测组织中FAM99B的相对表达水平,使用c~2检验探讨FAM99B表达水平与HCC患者临床病理参数之间的关系。4.慢病毒转染和细胞功能实验:构建含人FAM99B基因全长序列(Lv-FAM99B)及空载对照(Lv-NC)的慢病毒载体用以转染HCCLM3细胞,转染成功后添加含嘌呤霉素的完全培养基继续培养以筛选稳定转染的细胞株。HCCLM3细胞的增殖能力大小使用克隆形成实验和CCK-8实验进行评估,Transwell小室则用于检测HCCLM3细胞的迁移和侵袭能力。5.通路富集分析和蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络的构建:采用c Bio Portal、MEM和TANRIC三个在线网站预测FAM99B的共表达基因,使用KOBAS 3.0数据库进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析,STRING数据库则用于构建PPI网络以揭示FAM99B共表达基因之间的相互联系。结果1.TCGA数据库:(1)edge R包差异表达分析共得到697个差异表达的lncRNAs,其中有541个lncRNAs表达上调和155个lncRNAs表达下调,在下调的lncRNAs中共发现6个肝脏特异性lncRNAs。GEPIA网站在线生存分析发现,只有LINC01093、FAM99B和LINC02499与HCC患者的预后有关。(2)FAM99B在HCC组织的表达水平低于癌旁组织(P<0.001);ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.828(P<0.0001)。此外,FAM99B表达水平与血管侵犯(P=0.001)、组织学分级(P=0.001)和T分期(P=0.045)有关。生存分析结果表明,FAM99B的低表达与HCC患者较差的总生存(OS)(P=0.034)以及无进展生存(DFS)(P=0.031)显著相关。2.GEO数据库:研究共纳入18个符合条件的GEO数据集。因数据集之间存在显著的异质性(I~2=58.0%;P=0.001),因此采用随机效应模型进行Meta分析。Meta分析合并结果显示,FAM99B在HCC组织中的表达水平相较于癌旁正常组织较低(SMD=-1.394;P<0.001)。同时,该Meta分析无明显的发表偏倚存在(P=0.449)。3.人群组织样本验证:qRT-PCR结果显示,相较于癌旁正常组织,FAM99B在HCC组织中的表达水平下降(P<0.001);AUC为0.707(P<0.0001)。与TCGA结果一致,FAM99B表达水平与HCC患者的微血管侵犯(P=0.014)有关。4.细胞生物学行为影响:qRT-PCR结果发现,FAM99B在有转移潜能的细胞(HCCLM3,MHCC97L,MHCC97H)中表达水平低于无转移潜能或者转移潜能较低的细胞(Huh-7,Hep G2,Hep3B)。慢病毒转染结果提示,FAM99B在Lv-FAM99B组的表达水平显著高于Lv-NC组(P<0.001)。在体外细胞实验中,过表达FAM99B能显著减少HCCLM3细胞的克隆形成数目(P=0.006),抑制HCCLM3细胞的增殖(P<0.001)、迁移(P<0.001)和侵袭能力(P<0.001)。5.通路富集分析和核心基因的识别:FAM99B的共表达基因主要富集于“代谢途径”、“脂肪酸延伸”、“补体与凝血级联”等通路。同时,PPI网络共发现6个可能在HCC中与FAM99B相互作用的核心基因(F2,SRC,HNF4A,F9,MPP3,and SPP1)。结论FAM99B在HCC组织中表达下调,且在HCC组织的诊断中具有较高的诊断效能,其表达下调与HCC患者的恶性表型和不良预后显著相关。此外,过表达FAM99B可在体外抑制HCC细胞的增殖、迁移和侵袭能力,生物信息学分析结果提示FAM99B可能通过调控代谢和凝血级联等通路发挥其抑制HCC肿瘤形成和发展的作用。这些结果将有助于提高我们对HCC发生发展分子机制的认识,并可能帮助实现HCC患者的早期诊断和预后预测。