基于TCGA與甲狀腺乳頭狀癌相關(guān)miRNA研究進(jìn)展

●陳永誠 盧冠銘

基于TCGA與甲狀腺乳頭狀癌相關(guān)miRNA研究進(jìn)展

●陳永誠 盧冠銘

在當(dāng)今大數(shù)據(jù)和精準(zhǔn)治療的年代，標(biāo)準(zhǔn)程序?qū)嶒?yàn)結(jié)果網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)已經(jīng)大爆發(fā)。2005年隨著基因組測序和生物信息學(xué)領(lǐng)域的科技發(fā)展，腫瘤基因組圖譜計劃（The Cancer Genome Atlas，TCGA）應(yīng)運(yùn)而生，不僅能夠應(yīng)用于基因組分析，尤其是全基因組測序的應(yīng)用幫助人們加深了對腫瘤發(fā)生機(jī)制的認(rèn)識，與此同時也為腫瘤患者的臨床診治提供了全新的思路[1]。TCGA -THCA試驗(yàn)項目將甲狀腺腫瘤生物學(xué)、基因組技術(shù)、生物儲藏庫和生物信息學(xué)領(lǐng)域的最新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)公布，部分甲狀腺癌基因圖譜全部繪制完成，但是仍然缺乏黃色人種、少數(shù)民族地區(qū)的數(shù)據(jù)。為了補(bǔ)充這方面的數(shù)據(jù)，下載TCGA數(shù)據(jù)庫中甲狀腺癌相關(guān)臨床資料，miRNA表達(dá)譜進(jìn)行分析，對壯族人甲狀腺乳頭狀癌相關(guān)miRNA進(jìn)行壯族人群qPCR驗(yàn)證仍有很大意義。

壯族人；腫瘤基因組圖譜計劃（TCGA）；甲狀腺乳頭狀癌（PTC）；miRNA

1 TCGA與PTC關(guān)系

1.1 TCGA 數(shù)據(jù)庫簡介

TCGA是由國家人類基因組研究所和國家癌癥研究所合作制定的，包括多種腫瘤類型的關(guān)鍵基因組的變化圖譜。目前TCGA尚未完成，仍處于計劃實(shí)施的階段，計劃在美國政府的資助下完成，并由歐洲的多個機(jī)構(gòu)協(xié)作完成。TCGA計劃的I期實(shí)驗(yàn)的啟動時間是2006年，在3年內(nèi)完成，總共消耗資金1億元。在實(shí)驗(yàn)過程中共對神經(jīng)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、肺癌和卵巢癌3種惡性腫瘤開展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)和研究，通過該階段實(shí)驗(yàn)證實(shí)了對各種腫瘤類型基因組圖譜進(jìn)行完整繪制的可行性。II 期實(shí)驗(yàn)的啟動時間為2009年，結(jié)束時間為2014年，腫瘤的類型也從原來的3種拓展為30多種。目前，TCGA已經(jīng)對33種類型的腫瘤及亞型進(jìn)行了研究，其中共包括10種臨床上比較少見的腫瘤類型，且已經(jīng)計劃將腫瘤類型拓展至200多種[2]。經(jīng)過上述分析和實(shí)踐結(jié)果研究顯示，癌癥基因組圖譜計劃可行性高，同時也為相關(guān)基礎(chǔ)研究奠定了基礎(chǔ)。

1.2 miRNA及基因表達(dá)數(shù)據(jù)的獲取

TCGA 訪 問 主 頁 為 https∶//gdc-portal.nci.nih.gov/projects/t直 接 進(jìn) 入甲狀腺癌（THCA）頁面，首先選定clinical，然后選定miRNAseq 和RNAseq，成功進(jìn)入頁面后，在miRNAseq主選項下勾選后綴為.miRNA.quantification.txt 的文件，在主選項下勾選后綴為normalized_results.txt 的文件，然后將clinical和METADATA的所有文件，以便能夠獲取下載地址。然后按照相關(guān)信息進(jìn)行重新命名并將其與mi RNA 數(shù)據(jù)文件信息進(jìn)行對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分別有507例和58例甲狀腺乳頭狀癌和正常甲狀腺組織，對 miRNA 和 RNA數(shù)據(jù)進(jìn)行分析錄入后以便進(jìn)行后續(xù)分析。

2 miRNA簡介

2.1 促進(jìn)PTC發(fā)生、發(fā)展的microRNA

隨著人們對分子生物學(xué)及遺傳學(xué)的研究不斷深入，miRNAs與多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后的相關(guān)性均不斷得到了國內(nèi)外相關(guān)研究的證實(shí)。其中有一項研究指出，miR-146/221/222在PCT等類型腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移過程中均起到了重要的作用。另有一項研究顯示，miR-221/222/146 在PIC組織中的表達(dá)存在有明顯的異常。近年來，microRNA在惡性腫瘤發(fā)生及治療機(jī)制中的研究已經(jīng)成為普遍關(guān)注的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，其中最為常見的當(dāng)屬miRNA-182，在甲狀腺癌、胃癌、結(jié)直腸癌、和肺癌中的表達(dá)水平均比較高[3]。

2.2 促進(jìn)PTC淋巴轉(zhuǎn)移、侵襲的microRNA

Wang等[4]研究顯示，PCT腫瘤組織中miR-2861和 miR-451表達(dá)水平均異常升高，且與增殖和轉(zhuǎn)移均存在著密切的關(guān)系，在PCT患者預(yù)后評估中具有顯著的作用。另有Sheu等[5]實(shí)驗(yàn)顯示，在伴有BRAF(V600E)基因突變的甲狀腺癌患者中miR-146b/181b/221/222的表達(dá)水平顯著高于正常甲狀腺組織和良性結(jié)節(jié)性甲狀腺組織，尤其是在存在有RET/PTC1和RET/PTC3基因重排的患者中這一現(xiàn)象更為顯著。此外，本次研究而結(jié)果還發(fā)現(xiàn)甲狀腺癌患者的臨床特征與miRNA表達(dá)水平也存在有明顯的相關(guān)性。在一項非侵襲性PTC與侵襲性PCT的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，

上調(diào)的 miR-155/221/-222、/146b/31，下調(diào)的 miR-1/34b/130b/138 與侵襲性密切相關(guān)。Chou等人發(fā)現(xiàn)miR-146b/221/222與PTC腺體外浸潤相關(guān)，且其表達(dá)水平與腫瘤分期差異顯著[6]。經(jīng)上述分析可知，TCGA計劃收集的數(shù)據(jù)量大且信息豐富，盡管存在著大量的分子標(biāo)記物有待進(jìn)一步研究，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的癌癥靶點(diǎn)能夠?yàn)楦鞣N類型的惡性腫瘤患者的臨床治療提供全新的思路。而目前發(fā)病急增的PTC是最常見內(nèi)分泌惡性腫瘤發(fā)病機(jī)制尚不明，壯族人分子研究不多。我們假設(shè)壯族人群中可能存在一類人有較高的癌變風(fēng)險和相關(guān)miRNA差異性表達(dá)，并與PTC臨床有關(guān)。為此,我們很有必要從TCGA中篩選出與PTC腫瘤臨床相關(guān)差異表達(dá)的miRNA在壯族人群進(jìn)行驗(yàn)證。

因此為了從分子水平上闡明甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展機(jī)制、生物學(xué)行為，根據(jù)壯族人特異表達(dá)功能miRNA建立一個分子風(fēng)險預(yù)測模型，用于評估壯族人PTC侵襲性和遺傳風(fēng)險分層、指導(dǎo)臨床決策，對高風(fēng)險人群進(jìn)行更早期更精準(zhǔn)和密集的基因篩查，超早發(fā)現(xiàn)精準(zhǔn)診治甲狀腺腫瘤。今后我們進(jìn)一步還要研究壯族人甲狀腺乳頭狀癌差異表達(dá)miRNA在癌變過程中發(fā)揮的作用機(jī)制、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制等。

（作者單位：右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腺體外科）

[1]Koboldt D.The future of cancer genomics[J].Clinical OMICs,2014,1(7)∶8-10.

[2]Mauro JA,Yavorski JM,Blanck G.Stratifying melanoma and breast cancer TCGA datasets on the basis of the CNV of transcription factor binding sites common to proliferation-and apoptosis-effector genes.Gene.2017,2(17)∶30126-9.

[3]Zhou Yi,Zhu Qing,Huang Chongfa,et al.Clinical significance of miRNA-182 in gastric cancer[J]. Modern Oncology ,2015,23(12)∶1708-1710.

[4]Wang Z,Zhang H,Zhang P,et al.Upregulation of miR-2861 and miR-451 expression in papillary thyroid carcinoma with lymph node metastasis[J]. Med Oncol, 2013,30(2)∶577-582.

[5]Sheu S Y,Vogel E,Worm K,et al. Hyalinizing trabecular tumour of the thyroid-differential expression of distinct miRNAs compared with papillary thyroid carcinoma [ J]. Histopathology, 2010, 56(5)∶632-40.

[6]Vriens M R,Weng J,Suh I,etc.Micro RNA expression profiling is a potential diagnostic tool for thyroid cancer[J].Cancer,2012,118(13)∶3426-32.

陳永誠(1983～)，在讀碩士，主治醫(yī)師。

盧冠銘（1979～），醫(yī)學(xué)博士，副主任醫(yī)師。