Αφηρημένο

Long μη-κωδικοποίησης RNAs (lncRNAs) ρυθμίζουν την έκφραση των γονιδίων, ενεργώντας με microRNAs (miRNAs). Ωστόσο, οι ρόλοι του καρκίνου συγκεκριμένες lncRNA και το δίκτυο των σχετικών ανταγωνιστικές ενδογενή RNAs (Cerna) στο ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα κυττάρων (HCC) δεν είναι πλήρως κατανοητοί. Τα προφίλ lncRNA σε 372 ασθενείς HCC, συμπεριλαμβανομένων 372 όγκου και 48 παρακείμενους ιστούς στο ήπαρ μη όγκου, από τον καρκίνο Genome Atlas (TCGA) και NCBI GEO omnibus (GSE65485) αναλύθηκαν. ταυτοποιήθηκαν και συσχετίστηκαν με κλινικά χαρακτηριστικά του καρκίνου ειδικό lncRNAs (ή που σχετίζονται με HCC lncRNAs). Με βάση την βιοπληροφορική παράγεται από miRcode, starbase και miRTarBase, κατασκευάσαμε ένα δίκτυο lncRNA-miRNA-mRNA (δίκτυο Cerna) στο HCC. Βρήκαμε 177 καρκίνου ειδικά lncRNAs σε HCC (πάσο αλλαγή ≥ 1,5, P & lt? 0.01), 41 εκ των οποίων ήταν, επίσης, κάνοντας διακρίσεις, εκφράζεται με το φύλο, τη φυλή, το βαθμό του όγκου, το στάδιο του όγκου AJCC, και το σύστημα σταδιοποίησης TNM AJCC. Έξι lncRNAs (CECR7, LINC00346, ΜΑΡΚΑΡΚ5-AS1, LOC338651, FLJ90757 και LOC283663) βρέθηκαν να σχετίζονται σημαντικά με τη συνολική επιβίωση (OS, log-rank P & lt? 0,05). Συλλογικά, τα αποτελέσματά μας έδειξαν τα μοτίβα έκφρασης lncRNA και ένα πολύπλοκο δίκτυο Cerna στο HCC, και εντόπισε ένα σύνθετο καρκίνο του δικτύου ειδικών Cerna, η οποία περιλαμβάνει 14 lncRNAs και 17 miRNAs στο HCC

Παράθεση:. Zhang J, Fan D, Jian Z, Chen GG, Lai PBS (2015) Cancer Ειδικές Long μη κωδικοποιητικού RNA Εμφάνιση Διαφορικές μορφές έκφρασης και ανταγωνιστικές ενδογενής RNA Δυναμικό σε ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα. PLoS ONE 10 (10): e0141042. doi: 10.1371 /journal.pone.0141042

Επιμέλεια: Xin Yuan-Γκουάν, το Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ, την Κίνα

Ελήφθη: 6 Αύγ του 2015? Δεκτές: 2, Οκτ 2015? Δημοσιεύθηκε: 22 Οκτώβρη του 2015

Copyright: © 2015 Zhang et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα: Όλα τα σχετικά δεδομένα είναι εντός του Υποστηρίζοντας αρχεία πληροφοριών του χαρτιού και

Χρηματοδότηση:. η μελέτη αυτή υποστηρίζεται από εξειδικευμένο Ταμείο Έρευνας για το Διδακτορικό Πρόγραμμα του Κονδυλίων Έρευνας Συμβούλιο προόρισε ποσό Κονδυλίων Έρευνας Κοινό Σύστημα Έρευνας (Νο Μ-CUHK406 τριτοβάθμιας εκπαίδευσης και /13) και το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (Νο 81472339). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

μη κωδικεύουσες RNAs είναι μόρια RNA που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Μπορούν να χωριστούν σε διάφορες υποκατηγορίες συμπεριλαμβανομένων των μακροπρόθεσμων μη-κωδικοποίησης RNA (lncRNA), microRNA (miRNA), ριβοσωμικό RNA (rRNA), μικρά πυρηνισκικός RNA (snoRNA), και RNA μεταφοράς σύμφωνα με HUGO Επιτροπή Gene Ονοματολογίας (HGNC) (http: //www.genenames.org).

Μετά την ταυτοποίηση των lncRNA σε ασθένειες κακοήθεια, ένας αυξανόμενος αριθμός μελετών για τις βιολογικές τους ρόλους της lncRNAs έχουν διεξαχθεί σε διάφορες μορφές καρκίνου, συμπεριλαμβανομένου του HCC [1], του οισοφάγου εκ πλακωδών καρκίνωμα [2], ορθοκολικό καρκίνο [3], καρκίνωμα νεφρικών κυττάρων [4] και του καρκίνου του προστάτη [5]. Η ανώμαλη έκφραση των lncRNAs μέσω αλληλεπιδράσεων με miRNAs ή mRNAs εμπλέκεται στη ρύθμιση της προόδου του όγκου και του όγκου βιολογικών συμπεριφορών σε HCC [6-8]. Οι ειδικοί του καρκίνου lncRNAs μπορεί επίσης να επηρεάσει την εισβολή και τη μετάσταση του HCC [9].

Το 2011, Salmena

et al

. παρουσίασε μια ανταγωνιστική ενδογενή υπόθεση RNA (Cerna), η οποία ενοποιήθηκε το μεταγραφικό και σχηματίζεται ένα ρυθμιστικό δίκτυο RNA [10]. Η κύρια ιδέα είναι ότι όλοι οι τύποι του RNA μεταγραφές επικοινωνούν μεταξύ τους με τον ανταγωνισμό για δέσμευση σε κοινές θέσεις miRNA-δέσμευσης ( «στοιχεία απόκρισης miRNA» ή «MRes»). υπάρχει αυτό το είδος RNA παρεμβολής ανταγωνισμού μεταξύ αγγελιοφόρων RNA που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη και μη-κωδικοποίησης RNAs όπως lncRNA, ψευδογονίδια και κυκλική RNAs [11]. Επιπλέον, τεχνητή σφουγγάρια miRNA μπορούν επίσης να συμμετέχουν σε αυτό το δίκτυο για τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης [12].

Zhu et al. ανέφερε ότι το προφίλ έκφρασης lncRNA του HCC με ανάλυση μικροσυστοιχιών από τρεις ασθενείς HCC [13]. Ωστόσο, υπάρχει έλλειψη μελετών με μεγάλο μέγεθος δείγματος κλίμακας και υψηλής μέσω μεθόδων ανίχνευσης για τα πρότυπα έκφρασης του καρκίνου συγκεκριμένες lncRNA στο HCC, και είναι άγνωστο αν οι lncRNAs συσχετίζονται με τη συνολική επιβίωση, το φύλο, ή άλλα κλινικά χαρακτηριστικά ή αν η παρεκκλίνουσα έκφραση lncRNAs στο HCC έχει οποιαδήποτε πιθανή Cerna. Πρόσφατα, τα δεδομένα αλληλουχίας RNA από το έργο του καρκίνου Γονιδιώματος Atlas (TCGA) ή GEO παρέχουν στο κοινό δεδομένων lncRNA, miRNA, και mRNA για HCC. Για την αντιμετώπιση των παραπάνω ερωτημάτων, θα διερευνηθούν lncRNAs στο HCC χρησιμοποιώντας σύνολα δεδομένων από TCGA και GEO. Αυτά τα δύο σύνολα δεδομένων που περιλαμβάνονται αποτελέσματα RNA αλληλουχία για ένα σύνολο 372 καρκινικών ιστών HCC και 48 γειτονικά δείγματα ήπατος μη καρκινικό ιστό. Για το καλύτερο της γνώσης μας, αυτή η μελέτη είναι η πρώτη που κάνει χρήση της βάσης δεδομένων μεγάλης κλίμακας αλληλούχιση για να διερευνήσει τις συγκεκριμένες μορφές έκφρασης lncRNA καρκίνο και το δίκτυο Cerna στο HCC. Αυτή η νέα προσέγγιση για την πρόβλεψη του καρκίνου συγκεκριμένες lncRNA και το δίκτυο Cerna μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε την λειτουργία της lncRNAs στο HCC.

Μέθοδοι

Ασθενείς και δείγματα

Ένα σύνολο 360 ασθενών με HCC ανακτήθηκαν από την πύλη δεδομένων TCGA. Τα κριτήρια αποκλεισμού ορίστηκαν ως εξής: 1) ιστολογική διάγνωση δεν είναι HCC? 2) δείγματα χωρίς ολοκληρωθεί δεδομένων για ανάλυση? και 3) Συνολική επιβίωση πάνω από 2000 ημέρες. Συνολικά, συνολικά 322 ασθενείς HCC συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη μας. Μεταξύ αυτών των 322 ασθενών HCC, τα παρακείμενα μη καρκινικών ιστών του ήπατος ανακτήθηκαν από 43 άτομα. Αυτή η μελέτη πληροί τις κατευθυντήριες οδηγίες δημοσίευσης που προβλέπεται από TCGA (https://cancergenome.nih.gov/publications/publicationguidelines). Ένα άλλο σύνολο δεδομένων GEO (GSE65485) είχε κατεβάσει από GEO (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/) η οποία περιελάμβανε 50 ιστούς HCC και 5 παρακείμενους ιστούς στο ήπαρ μη-όγκου. Καθώς τα δεδομένα που ελήφθησαν από TCGA και GEO, δεν απαιτείται περαιτέρω έγκριση από την επιτροπή δεοντολογίας.

πομπή δεδομένα ακολουθίας RNA και υπολογιστική ανάλυση

Τα στοιχεία έκφρασης RNA (επίπεδο 3) του αντίστοιχου ασθενείς (όγκου ή /και των παρακείμενων ιστών μη-όγκου) είχαν κατεβάσει από την πύλη δεδομένων TCGA (έως 24 Φεβρουαρίου 2015). Τα προφίλ έκφρασης lncRNA και mRNA παρήχθησαν από τις πρώτες αλληλουχίας RNA διαβάζει από RNASeqV2 αγωγών μετά την επεξεργασία και αποδεικνύεται ως RSEM (RNA-Seq από την προσδοκία Μεγιστοποίηση) κανονικοποιημένα δεδομένα καταμέτρηση. Το προφίλ έκφρασης των miRNAs έγινε χρησιμοποιώντας τις πλατφόρμες αλληλουχίας miRNA Illumina HiSeq 2000 (Illumina Inc, USA) και αποδεικνύεται ως διαβάζει ανά εκατομμύριο miRNA (RPM) χαρτογραφηθεί δεδομένων. Επειδή τα δεδομένα προφίλ έκφρασης του mRNA, lncRNA και miRNA ήδη ομαλοποιηθεί από TCGA, καμία περαιτέρω την εξομάλυνση εφαρμόστηκαν σε αυτά τα δεδομένα. Το σύνολο των δεδομένων GEO επίσης παράγεται από την πλατφόρμα Illumina HiSeq 2000 και κανονικοποιούνται ως FPKM (τεμάχια ανά κιλό βάσεις εξώνια για ανά εκατομμύριο χαρτογραφηθεί διαβάζει) τα δεδομένα. Η lncRNA αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση BRB-ArrayTools (έκδοση 4.4) αναπτύχθηκε από τον Δρ Richard Simon και της ομάδας BRB-ArrayTools Ανάπτυξης [14].

Η κατασκευή του δικτύου Cerna και KEEG Pathway Ανάλυση

Η κατασκευή του δικτύου Cerna περιλαμβάνονται τρία βήματα: (i) τον καρκίνο συγκεκριμένες διήθηση lncRNA: καρκίνος συγκεκριμένες lncRNAs με απόλυτη μεταβολή φορές ≥ 3,0 (είτε προς τα πάνω ρύθμιση ή κάτω-ρύθμιση) και P & lt? 0.05 διατηρήθηκαν. Για να βελτιωθεί η αξιοπιστία των δεδομένων, ο καρκίνος συγκεκριμένες lncRNAs δεν έχουν σχολιαστεί από GENCODE (https://www.gencodegenes.org/) απορρίφθηκαν? (Ii) lncRNA-miRNA αλληλεπιδράσεων είχαν προβλεφθεί από miRcode (https://www.mircode.org/) και starbase v2.0 (https://starbase.sysu.edu.cn/)? (Iii) τα mRNA στόχο miRNAs με πειραματική υποστήριξη ανακτήθηκαν από miRTarBase (https://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/). Να ενισχύσει περαιτέρω την ισχυρή του δικτύου αυτού Cerna, η μέγιστη συντελεστής πληροφοριών (MIC) αλγόριθμο και μέγιστο αριθμό πληροφοριών με βάση μη παραμετρική διερεύνηση (MINE) στατιστικά στοιχεία χρησιμοποιήθηκαν σε δεδομένα TCGA που να φιλτράρετε τα ζεύγη wised σχέσεις [15]. Ένα γράφημα δίκτυο κατασκευάστηκε και οπτικοποιήθηκε χρησιμοποιώντας Cytoscape 3.0 [16]. Οι κωδικοποίησης γονιδίων που εμπλέκονται στο δίκτυο Cerna ήταν εισάγεται στη βάση δεδομένων για το σχολιασμό, την απεικόνιση και την Ολοκληρωμένη Discovery (David) [17] για την ανάλυση KEEG οδό εμπλουτισμού.

Η στατιστική ανάλυση

Τα δεδομένα παρουσιάστηκαν ως μέση ± SD. Οι διαφορές μεταξύ των ομάδων αξιολογήθηκαν από t δύο δειγμάτων δοκιμής και το επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε ως 0.001 ως προεπιλογή για τον έλεγχο της ψευδούς ρυθμό ανακάλυψης (FDR). Η μονοπαραγοντική αναλογικών κινδύνων κατά Cox παλινδρόμησης διεξήχθη για να μάθετε τα lncRNAs συσχετίζεται με τη συνολική επιβίωση [18]. τιμή Ρ μικρότερη από 0,05 θεωρήθηκε ως στατιστικά εκτός εάν υποδεικνύεται ειδικώς. Οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με BRB-ArrayTools ή τη γλώσσα R [19].

Αποτελέσματα

Καρκίνος συγκεκριμένες lncRNAs στο HCC

Εντοπίσαμε 604 lncRNAs από δεδομένα TCGA θέσει και 357 lncRNAs από GSE65485. Για οποιαδήποτε ενιαία lncRNA, εμφανίστηκε στα δεδομένα TCGA ορίσετε ή δύο σύνολα δεδομένων TCGA και GEO. Βρήκαμε ότι 177 lncRNAs και 37 lncRNAs εκφράστηκαν διαφορικά μεταξύ των ιστών HCC και των παρακείμενων ιστών μη-όγκου σε σύνολο δεδομένων TCGA και σύνολο δεδομένων GEO (απόλυτη μεταβολή φορές ≥ 1,5, P & lt? 0,01, S1 πίνακα), αντίστοιχα. Για την περαιτέρω ενίσχυση της αξιοπιστίας των δεδομένων, επιλέξαμε 28 lncRNAs περιλαμβάνονται στο GENCODE και αυτές lncRNAs είχαν απόλυτη μεταβολή φορές ≥ 3,0 είτε από TCGA ή δεδομένων GEO που να οικοδομήσουμε Cerna δίκτυο [20]. Τέλος, 28 lncRNAs (18 ρυθμίζεται προς τα πάνω? 10 κάτω-ρυθμιζόμενες). Επιλέχθηκαν για το δίκτυο Cerna (Πίνακας 1)

Αυτός ο πίνακας έδειξε 28 καρκίνου συγκεκριμένες lncRNAs για Cerna κατασκευή του δικτύου με την αλλαγή του απόλυτου φορές ≥ 3,0, P & lt? 0.01 και περιλαμβάνονται στο GENCODE.

Η

Οι συσχετίσεις μεταξύ του καρκίνου συγκεκριμένες lncRNAs και κλινικά χαρακτηριστικά

Οι 177 lncRNAs από την παραπάνω ενότητα αναλύθηκαν περαιτέρω σύμφωνα με την κλινική χαρακτηριστικά, όπως το φύλο, τη φυλή, όγκου βαθμού, AJCC ΤΝΜ σύστημα σταδιοποίησης, AJCC παθολογική στάδιο, αγγειακή εισβολή, νέο συμβάν του όγκου, την κατάσταση των όγκων, και την ηλικία κατά τη διάγνωση σε TCGA ή /και τα σύνολα δεδομένων GEO. Υπήρχαν σύνολο 41 καρκίνος συγκεκριμένες lncRNAs, τα επίπεδα της οποίας ήταν επίσης σημαντικά διαφορετική σε κλινικές συγκρίσεις χαρακτηριστικό (Ρ & lt? 0.001, Πίνακας 2). Πέντε lncRNAs (LINC01554, LOC255167, A1BG-AS1, LINC00526 και MIR22HG) εκφράστηκαν διαφορικά σε τρεις ή τέσσερις κλινικές συγκρίσεις χαρακτηριστικό.

Αυτός ο πίνακας έδειξε 41 καρκίνου συγκεκριμένες lncRNA που εκφράζονται διαφορικά σε κλινικές συγκρίσεις χαρακτηριστικό.

η

στη συνέχεια, για τον εντοπισμό των πιθανών lncRNAs με προγνωστικά χαρακτηριστικά, τα επίπεδα των 177 lncRNAs στα δεδομένα TCGA που είχαν προφίλ χρησιμοποιώντας το μονομεταβλητό μοντέλο παλινδρόμησης αναλογικών κινδύνων κατά Cox και έξι lncRNAs βρέθηκαν να σχετίζονται σημαντικά με συνολική επιβίωση (log-rank P & lt? 0,05). Μεταξύ των έξι σημαντικές lncRNAs, τρεις lncRNA (CECR7, LINC00346 και ΜΑΡΚΑΡΚ5-AS1) ήταν αρνητικά που συνδέονται με το OS, ενώ τα υπόλοιπα τρία (LOC338651, FLJ90757 και LOC283663) σχετίστηκαν θετικά με το λειτουργικό σύστημα (Σχήμα 1).

(οριζόντιος άξονας: συνολικό χρόνο επιβίωσης: ημέρες, Κάθετος άξονας: η λειτουργία επιβίωσης).

η

miRNA στοχεύει lncRNAs προβλέπεται από miRcode και starbase

προηγούμενη μελέτη μας έχει βρει 207 HCC- συναφών miRNAs που εκφράζονται διαφορικά μεταξύ ιστών HCC και των παρακείμενων ιστών μη-όγκου [21]. Έχουμε επιλέξει 33 miRNAs από 207 HCC σχετίζεται με miRNAs στο τρέχον σύνολο δεδομένων TCGA (απόλυτη μεταβολή φορές ≥ 3,0, P & lt? 0.001, S2 πίνακα). Εδώ, έχουμε επικεντρωθεί στο κατά πόσον αυτά τα miRNAs θα στοχεύουν πάνω από 28 καρκίνου συγκεκριμένες lncRNAs. Στο δίκτυο Cerna, miRNAs αλληλεπιδρούν με lncRNAs μέσω MRes, εμείς έτσι έψαξε για τους πιθανούς MRes στην lncRNAs χρησιμοποιώντας miRcode [22] και starbase v2.0 [23]. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι 17 από 33 καρκίνο συγκεκριμένων miRNAs μπορεί να αλληλεπιδράσει με 15 από 28 καρκίνο ειδικών lncRNAs (Πίνακας 3).

miR-199A-1 και miR-199A-2 ήταν αφορά ως ένα ενιαίο miRNA στη μελέτη μας

η

miRNA στόχους που προβλέπονται από miRTarBase

για τη δημιουργία του δικτύου lncRNA-miRNA-mRNA (Cerna δικτύου), το επόμενο βήμα ήταν να ψάξετε mRNA στόχο miRNAs. Με βάση τα miRNAs που περιγράφονται στον Πίνακα 3, ψάξαμε miRNA-στοχευόμενο mRNA με πειραματικά στοιχεία, χρησιμοποιώντας miRTarBase [24]. Τα αποτελέσματα εντοπίστηκαν 17 miRNAs συμπεριλαμβανομένων των miR-10Β, miR-135Α-1, miR-139, miR-182, miR-183, miR-184, miR-195, miR-199A-1/2, miR-214, ΜΙΚ 33B, miR-34C, miR-375, miR-376c, miR-383, miR-424, miR-93, και miR-96 (Πίνακας 4). Κάθε miRNA-mRNA ζεύγος πειραματικά επικυρωθεί από τουλάχιστον δύο από τις ακόλουθες μεθόδους συμπεριλαμβανομένης δοκιμασίας ρεπόρτερ, κηλίδα western, qPCR, μικροσυστοιχιών, pSILAC (παλμικά σταθερή επισήμανση ισότοπο με αμινοξέα σε κυτταρική καλλιέργεια) ή NGS (CLIP-seq ή Degradome-seq ). Σύμφωνα με την βάση δεδομένων allOnco (https://www.bushmanlab.org/links/genelists), τα περισσότερα από τους στόχους τους είναι καρκινο-συναφές γονιδίων όπως SIRT1, VEGFA, RASA1, RAF1, ΡΤΕΝ, MAPK9, MAPK8, MAPK1, MYC, ΜΥΒ, KRAS, JAK2, IGF1R, IDH2, FOXO3, FOXO1, E2F3, E2F1, MAPK14, CDKN2A, CDKN1A, CDK6, CD44, CCNF, CCNE1, CCND3, CCND2, RUNX2, BCL2, CCND1, APC, ΑΚΤ2, ΑΚΤ1, ABCA1, κλπ

Η

Cerna κατασκευή του δικτύου και KEEG μονοπάτι ανάλυση

με βάση τα παραπάνω δεδομένα (πίνακες 3 και 4), κατασκευάσαμε ένα δίκτυο lncRNA-miRNA-mRNA Cerna. Για να πάρετε πιο ισχυρή αποτελέσματα, χρησιμοποιήσαμε τον συντελεστή μέγιστο αριθμό πληροφοριών (MIC) αλγόριθμο για τον έλεγχο των σχέσεων ζεύγη wised με βάση τα επίπεδα έκφρασης της lncRNA, miRNA, και mRNA σε σύνολο δεδομένων TCGA (MIC & gt? 0.15 και MIC-p

2 & gt? 0,15, ανατρέξτε στο Μέθοδοι). 14 lncRNAs και 17 miRNAs συμμετείχαν στην προτεινόμενη Cerna δίκτυο (Σχήμα 2).

Η

Για να κατανοήσουμε τα μονοπάτια σήμα εμπλέκονται σε δίκτυο Cerna, τα mRNAs αναλύθηκαν με τη βάση δεδομένων DAVID. Ανάλογα με τον αριθμό των γονιδίων που εμπλέκονται, έχουμε απαριθμήσει τα κορυφαία 15 μονοπάτια KEGG στη μελέτη μας (Πίνακας 5). Δέκα μονοπάτια σχετίζονται με τον καρκίνο, συμπεριλαμβανομένων οδών στον καρκίνο, καρκίνο του παγκρέατος, μελάνωμα, καρκίνο του προστάτη, χρόνια μυελοειδή λευχαιμία, ορθοκολικό καρκίνο, γλοίωμα, μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, καρκίνο ουροδόχου κύστης, και μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, εμπλουτίστηκαν με την mRNAs, μια άλλη 5 που δεν σχετίζονται με τον καρκίνο μονοπάτια, όπως ΜΑΡΚ μονοπατιού σηματοδότησης, εστιακή πρόσφυση, του κυτταρικού κύκλου, νευροτροφί μονοπάτι σηματοδότησης, οδός σηματοδότησης των υποδοχέων των Τ κυττάρων ήταν επίσης εμπλουτισμένη.

Η τιμή P διορθώθηκε για πολλαπλές δοκιμές με τη χρήση του Benjamini- υπόθεση μεθόδου Hochberg (ανατρέξτε επίσης στο S3 πίνακα)

η

Συζήτηση

Πρόσφατα, έχουν lncRNAs έχουν αναδειχθεί ως άφθονη ρυθμιστές της κυτταρικής φυσιολογίας στο HCC και οι λειτουργίες τους μπορεί να διαφέρουν [25, 26] . Μόνο λίγες μελέτες έχουν προσπαθήσει να αποκαλύψει τα προφίλ έκφρασης lncRNA στο HCC από μικροσυστοιχιών με δεκάδες ή ακόμη μικρότερο μέγεθος του δείγματος [13]. LncRNA και mRNA δίκτυο συνέκφραση δομήθηκε με ασυνήθιστα εκφράζεται lncRNA και mRNA [13]. Λίγες μελέτες που περιγράφονται αλληλεπιδράσεις μεταξύ miRNA και lncRNAs [27, 28] ή mRNA και lncRNA [29] σε HCC, τα αποτελέσματα της οποίας έδειξαν ότι lncRNAs μπορεί να λειτουργήσει ως τμήμα του δικτύου Cerna, αλλά τέτοιο δίκτυο Cerna εξακολουθεί να είναι ελάχιστα διερευνηθεί. Στην παρούσα μελέτη, εντοπίσαμε όγκου-ειδικά lncRNAs σε HCC και διερευνήθηκαν οι κατανομές τους σε διάφορα κλινικά χαρακτηριστικά και τις ενώσεις τους με τη συνολική επιβίωση με βάση γονιδιώματος-ευρεία προφίλ RNA των 372 ιστών HCC και 48 παρακείμενους ιστούς στο ήπαρ μη-όγκου. Επιπλέον, θα κατασκευαστεί ένα δίκτυο Cerna με καρκίνο συγκεκριμένες lncRNAs και miRNAs που παρέχει ένα σύστημα βιολογικού απόψεις των αλληλεπιδράσεων lncRNA-miRNA-mRNA.

Με βάση τα δεδομένα της αλληλουχίας RNA επόμενης γενιάς από TCGA και GEO, βρήκαμε ότι 177 καρκίνος ειδικές lncRNAs εκφράστηκαν διαφορικά σε ιστούς όγκων HCC και των παρακείμενων ιστών ήπατος μη-όγκου. Στη συνέχεια, αποκάλυψε ότι το 41 ο καρκίνος συγκεκριμένες lncRNAs επίσης αφύσικα εκφράζονται σε διαφορετικές ομάδες των κλινικών παθολογικών χαρακτηριστικά, όπως το φύλο, τη φυλή, το βαθμό του όγκου, το σύστημα σταδιοποίησης AJCC TNM, AJCC παθολογική στάδιο, αγγειακή εισβολή, νέο συμβάν του όγκου, την κατάσταση των όγκων, και την ηλικία κατά τη διάγνωση. Μεταξύ των lncRNAs που εκφράζονται διαφορικά σε τρεις ή τέσσερις ομάδες, MIR22HG αναφέρθηκε ότι είναι ένας δείκτης των απαντήσεων χημικών στρες που προκαλούνται από ανθρώπινα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα [30]. Καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η έκφραση ορισμένων lncRNAs δεν κατανέμεται εξίσου σε ορισμένες περιπτώσεις. Μελλοντικές μελέτες στον τομέα αυτό πρέπει να είναι κατάλληλα σχεδιασμένο για να αντιμετωπίσει αυτό το γεγονός. Προηγούμενες μελέτες ανέφεραν σεξουαλική διαφορά του HCC συχνότητα [31], η διαφορικά εκφρασμένη lncRNA μεταξύ γυναικών και ανδρών που βρέθηκαν στη μελέτη αυτή μπορεί να συμβάλει σε αυτό το φαινόμενο. Ωστόσο, αυτά τα άνισα κατανεμημένη lncRNAs δεν μπορεί να σχετίζεται σημαντικά με τη συνολική επιβίωση.

Όσον αφορά τις συσχετίσεις μεταξύ του καρκίνου συγκεκριμένες lncRNAs και την επιβίωση των ασθενών, διαπιστώσαμε ότι έξι lncRNAs σχετίζονταν με HCC συνολική επιβίωση. Μεταξύ των τριών επικίνδυνη lncRNAs, CECR7 είναι υποψήφια lncRNA για το Σύνδρομο Μάτι της Γάτας [32]. Οι λειτουργίες των άλλων δύο επικίνδυνη και τρία προστατευτικά μυθιστόρημα lncRNAs είναι ακόμα ασαφής. Σημειώνεται επίσης ότι οι πέντε από αυτούς τους έξι lncRNAs (CECR7, LINC00346, LOC338651, FLJ90757 και LOC283663) δεν εκφράζονται διαφορικά σε κάθε σύγκριση κλινικό χαρακτηριστικό. Ως εκ τούτου, lncRNAs που δεν διαφορικά εκφράζουν σε κλινικές συγκρίσεις χαρακτηριστικό μπορεί να συσχετιστεί με τη συνολική επιβίωση, ενώ lncRNAs που εκφράζουν διαφορικά σε κλινικές συγκρίσεις χαρακτηριστικό μπορεί να μην είναι απαραίτητο να συνδέεται με τη συνολική επιβίωση.

Πιστεύουμε ότι μπορεί να υπάρχουν είναι μερικά cross-συνομιλίες μεταξύ lncRNA, miRNA και mRNA στην πρόοδο της HCC. Εφαρμόσαμε διάφορα μέτρα για να αυξηθεί η ακρίβεια της πρόβλεψης του δικτύου Cerna. Κατ ‘αρχάς, θα περιλαμβάνονται μόνο τα συγκεκριμένα lncRNAs καρκίνο και miRNAs που είχε απόλυτη φορές αλλαγή ≥ 3,0 και σχολιασμένο από GENCODE. Δεύτερον, οι σχέσεις μεταξύ lncRNA και miRNA, και miRNA και mRNA είχαν προβλεφθεί από experiment- υποστηρίζονται αλγορίθμων ή βάσεις δεδομένων, όπως miRcode, starbase και miRTarBase. Αυτές οι δύο μετρήσεις διασφαλίζεται ότι οι σχέσεις εντοπίζονται θα συμβεί όχι μόνο

in silico

καταστάσεις, αλλά και από την πειραματική υποστηρίζεται από αποδείξεις.

Για την περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης της πρόβλεψης μας, ο συντελεστής μέγιστο αριθμό πληροφοριών (MIC ) αλγόριθμο και μέγιστο αριθμό πληροφοριών με βάση μη παραμετρική διερεύνηση (MINE) στατιστικά στοιχεία χρησιμοποιήθηκαν για να φιλτράρετε τις σχέσεις ζεύγους-wised βασίζεται σε συσχετισμούς έκφρασης lncRNA-miRNA-mRNA. Σε γενική ανάλυση δίκτυο γονίδιο συν-έκφραση, συσχέτιση Pearson είναι ένα μέτρο για την γραμμική παλινδρόμηση, αλλά είναι πολύ ευαίσθητη σε ακραίες τιμές. MIC και το δικό μου είναι σε θέση να εξετάσει και να χαρακτηρίζουν όλα τα δυνητικά ενδιαφέρουσες σχέσεις τους σε ένα σύνολο δεδομένων [33].

Το δίκτυο Cerna χτίσαμε φέρνει στο φως μια άγνωστη κανονιστικού δικτύου Cerna στο HCC. Σε αυτό το πρόσφατα εντοπίστηκαν δίκτυο Cerna, πολλά ογκογονίδια και καταστολείς όγκων συμμετέχουν στην ανάπτυξη HCC και θεραπείες. Μια πρόσφατη μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι οι αλληλεπιδράσεις lncRNA-miRNA-mRNA ήταν ενεργό και μπορεί να δράσει ως πιθανοί προγνωστικοί βιοδείκτες σε καρκίνους [34].

Εν κατακλείδι, η μελέτη μας διαπίστωσε τις συγκεκριμένες καρκίνο lncRNAs στο HCC χρησιμοποιώντας εκατοντάδες των υποψηφίων lncRNAs και τα δείγματα μεγάλης κλίμακας, και αποκαλύπτονται ανώμαλη πρότυπο έκφρασης των καρκινικών ειδικών lncRNAs υπό διαφορετικές κλινικά χαρακτηριστικά. Είναι σημαντικό, έχουμε κατασκευάσει ένα δίκτυο Cerna να προτείνει μια νέα προσέγγιση της έρευνας lncRNA στο HCC. Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι ο καρκίνος συγκεκριμένες lncRNAs στο HCC μπορούν να συμμετέχουν σε ένα πολύπλοκο δίκτυο Cerna.

Υποστήριξη Πληροφορίες

Πίνακα S1. 177 και 37 διαφορικά εκφρασμένων lncRNAs μεταξύ των ιστών HCC και των παρακείμενων ιστών μη-όγκου σε δεδομένα TCGA και σετ δεδομένων GEO

doi:. 10.1371 /journal.pone.0141042.s001

(XLS)

S2 πίνακα. 33 HCC σχετίζεται με miRNAs μεταξύ των ιστών HCC και των παρακείμενων ιστών μη-όγκου σε σύνολο δεδομένων TCGA

doi:. 10.1371 /journal.pone.0141042.s002

(XLS)

S3 πίνακα. Όλα τα μονοπάτια KEEG εμπλουτίζεται από τις κωδικοποίησης γονιδίων που εμπλέκονται στο δίκτυο Cerna (P & lt? 0,05)

doi: 10.1371 /journal.pone.0141042.s003

(XLS)

Ευχαριστίες

ευχαριστούμε τον κ Rocky Ho για την τεχνική βοήθεια τους. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται ή που παρουσιάζονται εδώ είναι εν όλω ή εν μέρει με βάση τα δεδομένα που παράγονται από την TCGA Δίκτυο Έρευνας: https://cancergenome.nih.gov/. Η μελέτη αυτή χρηματοδοτήθηκε από SRFDP και RGC Κοινό Κέντρο Ερευνών ERG (αριθ: M-CUHK406 /13). Και το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (No.81472339)