Systemanalyse av VEGFA i nyrecellekarsinom: ekspresjon, prognose, genreguleringsnettverk og reguleringsmål

edmund.chen@wecistanche.com

Introduksjon

Nyrecellekarsinom (RCC), den vanligste ondartede svulsten inyre, er en av de 10 vanligste kreftformene på verdensbasis.1 Den står for omtrent 330,000 tilfeller av kreft over hele verden, og mer enn 140,000 dødsfall årlig.2 Blant de heterogene undertypene av RCC,nyre nyrepapillærcellekarsinom (KIRP) rangerer på andreplass når det gjelder forekomst, og står for 10 prosent –15 prosent av RCC, etternyre nyreklarcellet karsinom (KIRC) med en forekomst på 75 prosent –80 prosent ,3Nyrekromofobe (KICH) er en sjelden undertype av RCC, som står for omtrent 4 prosent –5 prosent av RCC.4 Avansert RCC er en dødelig sykdom, med en 5-års overlevelsesrate på bare 11,7 prosent .5 Kirurgi og målrettet terapi er de primære kliniske terapeutiske metodene for RCC.6 Relevante kliniske studier har vist at bruk av immunkontrollpunkthemmere i kombinasjon med antiangiogene midler er mer klinisk effektiv hos pasienter med RCC.7,8 Nye immunterapibaserte metoder står imidlertid også overfor mange utfordringer i klinisk anvendelse. Det er et presserende behov for å identifisere mer lovende terapeutiske mål og tilnærminger for behandling av RCC.

Vaskulær endotelial vekstfaktor A (VEGFA), en kritisk angiogen faktor, er en viktig tumorspesifikk faktor hos pasienter med RCC og spiller en avgjørende rolle i tumorangiogenese og progresjon.9 VEGFA induserer adhesjon og migrering av kreftceller ved å binde seg til integrin 9 1.10 Flere VEGFA-hemmere er klinisk nyttige.11,12 Sunitinib, avaskulær tyrosinkinasehemmer av VEGF, er godkjent for første- og andrelinjebehandling av avansert RCC. Imidlertid kan sunitinib potensielt forårsakenyreskadeog kardiovaskulær svekkelse.11 Selv om VEGFA anses å være en essensiell tumorspesifikk faktor hos pasienter med RCC, er uttrykksnivået, genreguleringsnettverket, prognostisk verdi og reguleringsmålet for VEGFA hos pasienter med heterogene subtyper av RCC (KIRC, KICH, og KIRP) forblir uavklart. Derfor er det nødvendig å få mer nyttig informasjon om forholdet mellom VEGFA-uttrykk og RCC-forekomst. I denne studien brukte vi flere gratis online databaser for å identifisere uttrykksnivået, genreguleringsnettverket, prognostisk verdi og reguleringsmål for VEGFA hos pasienter med RCC. Videre hadde denne studien som mål å ytterligere utforske forholdet mellom VEGFA-uttrykk og RCC-forekomst og å gi ny innsikt i målbehandlingen av pasienter med RCC.

Nøkkelord:Nyrecellekarsinom, klarcellet nyrekarsinom, nyrekromofob, nyrepapillærcellekarsinom, VEGFA, genreguleringsnettverk, målprediksjon

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYRESYKDOM

Materialer og metoder

UALCAN analyseUALCAN (http://ualcan.path.uab.edu/analysis.html) er en online database som brukes som et verktøy for tumorundergruppegenekspresjon og overlevelsesanalyser.13,"Expression Analysis"-modulen til ALCAN-databasen ble brukt til å analysere TCGA-genekspresjonsdata, og screeningskriteriene ble satt som følger: (a) gen: VEGFA; (b) datasett: KIRC, KICH og KIRP; (c) terskelinnstillingsbetingelser: P-verdi cutoff =0.05. Studentens t-test ble brukt til komparativ analyse.GenekspresjonsprofileringsanalyseGenekspresjonsprofileringsanalyse (GEPIA) (http://gepia.cancer-pku.cn/index.html) er en gratis online plattform som gir RNA-sekvenseringsekspresjonsdata for 9736 svulster og 8587 normale prøver for å analysere14 differensiell mRNA-ekspresjon, promotormetylering, patologisk stadium og korrelativ prognose i denne studien. Screeningskriteriene var som følger: (a) gen: VEGFA; (b) datasett: KIRC, KICH og KIRP; (c) terskelinnstillingsbetingelser: P-verdi cutoff =0.05. Studentens t-test ble brukt til å analysere uttrykket av VEGFA og det patologiske stadiet av RCC. Kaplan-Meier-kurven ble brukt til å analysere prognosen til pasienter med RCC.cBioPortal analysecBioPortal (http://cbioportal.org) er en åpen nettbasert database som brukes til å visualisere, studere og analysere genetiske data for kreft.15 I vår studie er analysen av genetiske endringer av VEGFA og dets nabogener (topp 5{{ 9}} endrede nabogener av VEGFA) ble utført ved hjelp av cBioPortal-databasen. Screeningskriteriene var som følger: (a) 446, 66 og 274 prøver av henholdsvis KIRC, KICH og KIRP ble analysert; (b) mRNA-ekspresjon z-score i forhold til alle prøver (log RNA Seq V2 RSEM) ble oppnådd ved å bruke en z-score-terskel på ±2,0; (c) gen: VEGFA.STRING-analyseSTRING (https://string-db.org/cgi/input.pl) er en online gratis database som brukes til å konstruere protein-protein interaksjon (PPI) nettverk mellom målproteiner.16 I denne studien bygget vi PPI-nettverksinteraksjonen ved å screeningsforhold med lav konfidens (0.150) og definerte arter som Homo sapiens.GeneMANIA analyseGeneMANIA (http://www.genemania.org) er et analyseverktøy for å bygge PPIer, generere hypoteser om genfunksjon, analysere genlister og sekvensere gener for funksjonsbestemmelse.17 I denne studien konstruerte vi interaksjonsnettverk for å utforske rollen av VEGFA og de 50 beste endrede nabogenene.Metascape-analyseMetascape (https://metascape.org) er et enkelt og kraftig annoterings- og analyseverktøy for genfunksjoner som kan hjelpe brukere med å bruke de for tiden populære bioinformatikkanalysemetodene for analyse av batchgener og proteiner for å forstå gen- eller proteinfunksjon.18 I vår studie, Gene Ontology (GO) funksjon og Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway anrichment analyse av VEGFA og dets endrede nabogener i RCC ble undersøkt ved bruk av Metascape.TILLITSanalyseTRUST (https://www.grnpedia.orgtrrust/) er en manuelt kuratert database over menneskelige transkripsjonsregulatoriske nettverk som inneholder 8444 og 6552 transkripsjonsfaktor-mål regulatoriske forhold av 800 menneskelige transkripsjonsfaktorer.19 I denne studien forsøkte vi å identifisere nøkkelfaktoren som regulerer uttrykket av VEGFA og dets endrede nabogener hos pasienter med RCC ved å bruke TRUST-databasen.LinkedOmics analyseLinkedOmics (http://www.linkedomics.org) er en offentlig nettbasert plattform som inkluderer multi-omics-data fra alle 32 TCGA-krefttyper.20 Den gir metoder for å analysere og sammenligne kreft multi-omics-data innenfor og på tvers av tumortyper. I vår studie ble kinase-målberikelse, miRNA-målberikelse og gener differensielt uttrykt i korrelasjon med VEGFA utført ved å bruke "LinkInterpreter"-modulen til LinkedOmics. Screeningskriteriene ble satt som følger: (a) et minimum antall på tre gener (størrelse); (b) krefttype: KIRC, KICH og KIRP; (c) en simulering på 500; (d) søkeattribusjon: VEGFA og de 50 beste endrede nabogenene; (e) måldatasett: RNA-seq (datatype).TidtakeranalyseTIMER (https://cistrome.shinyapps.io/timer/) er en omfattende ressurs for systematisk analyse av tumorinfiltrerende immunceller, inkludert B-celler, CD4 pluss T-celler, CD8 pluss T-celler, nøytrofiler, makrofager og dendrittiske celler celler.21 I vår studie ble korrelasjonen mellom VEGFA-ekspresjonsnivå og infiltrasjon av immunceller vurdert av "genmodulen" til TIMER.

Resultater

VEGFA-uttrykk hos pasienter med RCCVi sammenlignet ekspresjonsnivåene av VEGFA hos pasienter med RCC med normalt humant vev, og fant at transkripsjonsnivåene av VEGFA stratifisert etter prøvetype, kjønn og KIRC-patologisk stadium var signifikant oppregulert (P < {0}}="" .001)="" (figur="" 1(a)="" til="" (c)).="" tilsvarende="" ble="" ekspresjonsnivået="" av="" vegfa="" i="" kich-vev="" økt="" basert="" på="" prøvetype,="" kjønn="" og="" kich-trinn="" 2="" (p="">< 0,05)="" (figur="" 1(d)="" til="" (f)).="" imidlertid="" ble="" ekspresjonsnivået="" av="" vegfa="" i="" kirp-vev="" nedregulert="" basert="" på="" prøvetype="" og="" mannlig="" kjønn="" (p="">< 0,05)="" (figur="" 1(g)="" og="" (h)).="" videre="" vurderte="" vi="" korrelasjonen="" mellom="" det="" differensielle="" uttrykket="" av="" vegfa="" og="" det="" patologiske="" stadiet="" hos="" pasienter="" med="" rcc.="" resultatene="" våre="" viste="" en="" signifikant="" korrelasjon="" mellom="" uttrykket="" av="" vegfa="" og="" det="" patologiske="" stadiet="" hos="" pasienter="" med="" kirc="" (p="0.0471)" og="" kirp="" (p="4.36e-6)" (figur="" 2)="" .="" dessuten="" brukte="" vi="" gepia="" for="" å="" evaluere="" den="" prognostiske="" verdien="" av="" vegfa-uttrykk="" hos="" pasienter="" med="" rcc.="" den="" totale="" overlevelsen="" var="" lengre="" hos="" pasienter="" med="" kirp="" som="" hadde="" lave="" i="" stedet="" for="" høye="" vegfa-ekspresjonsnivåer="" (p="0.00044)" (figur="" 3(c)).="" prosentvis="" overlevelse="" var="" høyere="" hos="" pasienter="" med="" kirp="" som="" hadde="" lave="" enn="" høye="" vegfa-ekspresjonsnivåer="" før="" 100="" måneder="" (p="0.0016)" (figur="" 3(f)).="" imidlertid="" ble="" et="" motsatt="" resultat="" funnet="" etter="" 100="" måneder="" hos="" pasienter="" med="" kirp="" (figur="">

Genetisk endring og promotormetyleringsnivå av VEGFA-ekspresjon hos pasienter med RCCGenetiske endringer av VEGFA hos pasienter med RCC ble evaluert ved bruk av TCGA. Resultatene våre viste at VEGFA-uttrykk ble endret med 4 prosent hos pasienter med KIRC (tilleggsfigur 1(a)). Imidlertid var promotormetyleringsnivået for VEGFA-ekspresjon lavere hos pasienter med KIRC enn hos normale mennesker (tilleggsfigur 1(b)). Dessuten fant vi en endring på 8 prosent VEGFA-ekspresjonsnivå hos pasienter med KICH (tilleggsfigur 1(c)). Tilsvarende ble VEGFA-ekspresjonen endret med 4 prosent hos pasienter med KIRP (tilleggsfigur 1(e)). Imidlertid var promotormetyleringsnivået for VEGFA-ekspresjon høyere hos pasienter med patologisk stadium 1 KIRP enn hos normale individer (tilleggsfigur 1(f))

Nabogenforandring og VEGFA-interaksjonsnettverk hos pasienter med RCCDen nærliggende genendringen av VEGFA-ekspresjon hos pasienter med RCC ble analysert ved hjelp av cBioPortal-programvare. Vi fant VEGFA nabogenforandringer større enn eller lik 11,11 prosent, større enn eller lik 20 prosent, og større enn eller lik 9,09 prosent (de 50 hyppigst endrede nabogenene) hos pasienter med KIRC, KICH og KIRP, henholdsvis (tilleggstabeller 1–3). De hyppigst endrede VEGFA-nabogenene hos pasienter med KIRC var VHL (72,22 prosent), PBRM1 (33,33 prosent) og MUC16 (22,22 prosent) (tilleggstabell 1). I tillegg var TRRAP (60.00 prosent), PABPC1 (60.00 prosent) og MUC5B (60.00 prosent) de hyppigst endrede VEGFA-nabogenene hos pasienter med KICH (Supplerende) Tabell 2). De tre hyppigst endrede VEGFA-nabogenene hos pasienter med KIRP var BAP1 (27,27 prosent), MS4A15 (18,18 prosent) og TGM7 (18,18 prosent) (tilleggstabell 3).

Vi undersøkte deretter de potensielle interaksjonene mellom VEGFA og dets nabogener. PPI-nettverket ble konstruert ved hjelp av STRING-programvare. Vi oppnådde 43 noder og 95 kanter i PPI-nettverkene hos pasienter med KIRC (tilleggsfigur 2(a)). Dessuten var peptidyl-lysin-trimetylering, peptidyl-lysin-metylering, ekstracellulær matrise og protein O-koblet glykosylering de primære funksjonene til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KIRC (tilleggsfigur 2(b)). Vi oppnådde også 44 noder og 125 kanter i PPI-nettverkene hos pasienter med KICH (tilleggsfigur 2(c)). VEGFA og dets nabogener hadde følgende funksjoner hos pasienter med KICH: O-glykan-prosessering, Golgi-lumen, b-protein O-koblet glykosylering, vedlikehold av epitelstruktur og mellomliggende filamentcytoskjelettorganisering (tilleggsfigur 2(d)). Videre ble 30 noder og 57 kanter oppnådd i PPI-nettverkene hos pasienter med KIRP (tilleggsfigur 2(e)). Muskelstrukturutvikling, muskelcelledifferensiering, muskelvevsutvikling og utvikling av den strukturelle komponenten i muskelvev var hovedfunksjonene til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KIRP (tilleggsfigur 2(f)). VEGFA er koblet til nabogenene til et komplekst interaksjonsnettverk ved samuttrykk, fysiske interaksjoner, forutsagte delte proteindomener og samlokalisering (tilleggsfigur 2(b) til (f))

GO og KEGG pathway berikelsesanalyseGO-funksjonen og KEGG-baneanrikningsanalysen av VEGFA og de 50 beste endrede nabogenene hos pasienter med RCC ble utforsket ved hjelp av Metascape-programvare. Resultatene våre viste at de cellulære komponentene relatert til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KIRC hovedsakelig var involvert i basalmembranen, caveola, adherens-krysset, sæddelen og den kontraktile fiberdelen (tilleggsfigur 3(a)). Dessuten var koronar vaskulaturmorfogenese, utvikling av kardiomyocytter, positiv regulering av aksonforlengelse og heterofil celle-celleadhesjon via plasmamembrancelleadhesjonsmolekyler de viktigste biologiske prosessene for uttrykket av VEGFA og dets endrede nabogener hos pasienter med KIRC (tilleggsfigur). 3(b)). De molekylære funksjonene til VEGFA og dets topp 50 endrede nabogener hos pasienter med KIRC inkluderte hovedsakelig ekstracellulær matrisestrukturbestanddel, celleadhesjonsmolekylbinding og katalytisk aktivitet, i tillegg til å virke på RNA (tilleggsfigur 3(c)). KEGG-veien til VEGFA og dens nabogener i KIRC var hovedsakelig involvert i AGE-RAGE-signalveien i diabetiske komplikasjoner og PI3K-Akt-signalveien (tilleggsfigur 3(d)). Golgi-lumen, ekstracellulær matrise, ATPase-komplekset og Z-skiven var cellulære komponenter relatert til ekspresjonen av VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KICH (tilleggsfigur 3(e)). I tillegg var de viktigste biologiske prosessene som involverte uttrykket av VEGFA og dets topp 50 endrede nabogener hos pasienter med KICH vedlikehold av det gastrointestinale epitelet, den negative reguleringen av cellulær komponentorganisering og sårheling (tilleggsfigur 3(f)) . De molekylære funksjonene til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KICH var ATPase-aktivitet, aktinfilamentbinding og proteasebinding (tilleggsfigur 3(g)). ATP-bindende kassett (ABC) transportører og human T-celle leukemi virus 1 infeksjon var involvert i KEGG pathway analyse av VEGFA og dens topp 50 endrede nabogener hos pasienter med KICH (tilleggsfigur 3(h)). Videre var de cellulære komponentene relatert til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KIRP hovedsakelig involvert i Golgi-lumen og sentriol (tilleggsfigur 3(I)). Dessuten var vevshomeostase, myeloidcellehomeostase, O-glykan-prosessering og cellulær respons på lipider de viktigste biologiske prosessene involvert i uttrykket av VEGFA og dets endrede nabogener hos pasienter med KIRP (tilleggsfigur 3(j)). De molekylære funksjonene til VEGFA og dets topp 50 endrede nabogener hos pasienter med KIRP inkluderte hovedsakelig transkripsjonskoaktivatoraktivitet, cystein-type peptidaseaktivitet og kalmodulinbinding (tilleggsfigur 3(k)). Vibrio cholerae-infeksjon, utvidet kardiomyopati og human cytomegalovirusinfeksjon var involvert i KEGG-veianalysen av VEGFA og dets endrede nabogener hos pasienter med KIRP (tilleggsfigur 3(l)).

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYREINFEKSJON

Transkripsjonsfaktormål for VEGFA hos pasienter med RCCPotensielle transkripsjonsfaktor-, kinase- og miRNA-mål for VEGFA hos pasienter med RCC ble anskaffet ved bruk av TRRUST-programvare (tabell 1). Hypoksi-induserbar faktor 1 alfa-underenhet (HIF1A), transkripsjonsfaktor AP-2 alfa (TFAP2A) og østrogenreseptor 1 (ESR1) var nøkkeltranskripsjonsfaktorene involvert i nettverket til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KIRC (P < 0.05).="" rora,="" setd2,="" vegfa="" og="" vhl="" har="" regulerte="" gener="" av="" hif1a.="" i="" tillegg="" regulerte="" tfap2a="" funksjonene="" til="" adra1a="" og="" vegfa.="" nr5a2="" og="" vegfa="" har="" regulerte="" gener="" av="" esr1.="" enda="" mer,="" de="" viktigste="" transkripsjonsfaktormålene="" involvert="" i="" nettverket="" til="" vegfa="" og="" dets="" nabogener="" var="" signaltransduser="" og="" aktivator="" av="" transkripsjon="" 3="" (stat3),="" kjernefysisk="" faktor="" av="" kappa="" light="" polypeptid="" genforsterker="" i="" b-celler="" 1="" (nfkb1)="" og="" homeodomene="" interagerende="" proteinkinase="" 2="" (hipk2)="" hos="" pasienter="" med="" kich="" (p="">< 0.01).="" de="" regulerte="" genene="" til="" stat3="" var="" a2m,="" muc4,="" muc5b,="" tp53="" og="" vegfa.="" i="" tillegg="" regulerte="" nfkb1="" funksjonene="" til="" a2m,="" muc5b,="" muc6,="" tnc,="" tp53="" og="" vegfa.="" tp53="" og="" vegfa="" har="" regulerte="" gener="" av="" hipk2.="" videre="" var="" gaffelboks="" o3="" (foxo3),="" tfap2a="" (aktiverende="" forsterker-bindende="" protein="" 2="" alfa)="" og="" v-ets="" erythroblastosis="" virus="" e26="" onkogen="" homolog="" 1="" (ets1)="" de="" kritiske="" transkripsjonsfaktormålene="" til="" vegfa="" og="" dets="" nabogener="" hos="" pasienter="" med="" kirp="" (="" p="">< 0,05).="" dessuten="" har="" bcl2l11="" og="" vegfa="" regulerte="" gener="" av="" foxo3.="" i="" tillegg="" regulerte="" tfap2a="" funksjonene="" til="" muc4="" og="" vegfa.="" casp1="" og="" muc4="" var="" genene="" regulert="" av="">

Kinase- og miRNA-mål for VEGFA hos pasienter med RCC Vi oppnådde også de tre beste kinase-målene og miRNA-målene til VEGFA-nettverket med LinkedOmics (tabell 2). VEGFA miRNA-målnettverket i KIRC var assosiert med ATAAGCT MIR-21 (P < 0.05).="" videre="" var="" kinasemål="" for="" vegfa="" kinase-atm="" hos="" pasienter="" med="" kich="" (p="">< 0.05).="" videre="" var="" kinase="" cdk1="" og="" kinase="" aurkb="" kinasemålene="" til="" vegfa="" hos="" pasienter="" med="" kirp="" (p="">< 0,05).="" mirna-målene="" til="" vegfa="" var="" (tcgatgg)="" mir-213,="" (tctgatc)="" mir-383="" og="" (caggtcc)="" mir-492="" hos="" pasienter="" med="" kirp="" (p=""><>

Korrelasjon av differensielt uttrykte gener og VEGFA-ekspresjon hos pasienter med RCCVi innhentet mRNA-sekvenseringsdata fra 533 pasienter med KIRC i TCGA-databasen til LinkedOmics. Som vist i tilleggsfigur 4(a), var 20,158 gener nært beslektet med VEGFA. Blant dem viste 11 417 og 8741 gener henholdsvis positive og negative korrelasjoner med VEGFA-ekspresjon. I tillegg var 50 signifikante gener positivt og negativt korrelert med VEGFA-ekspresjon hos pasienter med KIRC (P < 0,05)="" (tilleggsfigur="" 4(b)="" og="" (c)).="" dessuten="" hadde="" uttrykket="" av="" vegfa="" en="" sterk="" positiv="" assosiasjon="" med="" notch4="" (pearson-korrelasjonskoeffisient="0.7023," p="2.076e–80)" (tilleggsfigur="" 5(a)),="" gpr4="" (pearson-korrelasjon{="" {19}}.702,="" p="2.63e–80)" (tilleggsfigur="" 5(b)),="" og="" trib2="" (pearson-korrelasjon="0.6972," p="8.902e–79" )="" (supplerende="" figur="" 5(c))="" uttrykk.="" videre="" analyserte="" vi="" mrna-sekvenseringsdata="" fra="" 66="" pasienter="" med="" kich="" i="" tcga-databasen="" og="" fant="" at="" 19="" 216="" gener="" var="" nært="" relatert="" til="" vegfa-ekspresjon.="" blant="" dem="" viste="" 8820="" og="" 10.396="" gener="" henholdsvis="" positive="" og="" negative="" korrelasjoner="" med="" vegfa-ekspresjon="" (tilleggsfigur="" 4(d)).="" vi="" identifiserte="" også="" 50="" signifikante="" gener="" som="" var="" positivt="" og="" negativt="" korrelert="" med="" vegfa-ekspresjon="" hos="" pasienter="" med="" kich="" (tilleggsfigur="" 4(e)="" og="" (f)).="" i="" tillegg="" var="" vegfa-uttrykk="" positivt="" assosiert="" med="" ckmt2="" (pearson-korrelasjon="0.6474," p="4.236e–9)" (tilleggsfigur="" 5(d)),="" rragd="" (pearson-korrelasjon="0" .6279,="" p="1.673e–8)" (tilleggsfigur="" 5(e)),="" og="" ppargc1a="" (pearson-korrelasjon="0.6086," p="5.93e–8)" (tilleggsfigur="" 5(f))="" uttrykk.="" til="" slutt="" analyserte="" vi="" mrna-sekvenseringsdata="" fra="" 290="" pasienter="" med="" kirp="" i="" tcga-databasen.="" videre="" var="" 20="" 023="" gener="" nært="" beslektet="" med="" vegfa-ekspresjon.="" blant="" dem="" viste="" 11="" 130="" og="" 8893="" gener="" henholdsvis="" positive="" og="" negative="" korrelasjoner="" med="" vegfa-ekspresjon="" vegfa="" (tilleggsfigur="" 4(g)).="" vi="" identifiserte="" 50="" signifikante="" gener="" som="" var="" positivt="" og="" negativt="" korrelert="" med="" vegfa-ekspresjon="" hos="" pasienter="" med="" kirp="" (tilleggsfigur="" 4(h)="" og="" (i)).="" uttrykket="" av="" vegfa="" var="" positivt="" assosiert="" med="" flt1="" (pearson-korrelasjon="0.8184," p="2.909e–71)" (tilleggsfigur="" 5(g)),="" c6orf223="" (pearson-korrelasjon="0." 7779,="" p="4.606e–60)" (tilleggsfigur="" 5(h)),="" og="" esm1="" (pearson-korrelasjon="0.7602," p="6.983e–56)" (tilleggsfigur="" 5="" (i))="">

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYRESMERTER

Immuncelleinfiltrasjon og VEGFA-ekspresjon hos pasienter med RCCFor ytterligere å avsløre forholdet mellom immuncelleinfiltrasjon og VEGFA-ekspresjon hos pasienter med RCC, undersøkte vi korrelasjonen mellom immuncelleinfiltrasjon og VEGFA-ekspresjon ved å bruke TIMER-programvare. Ekspresjonsnivået av VEGFA hos pasienter med KIRC var positivt assosiert med infiltrasjon av CD8 pluss T-celler (Cor=0.197, P=3.36e-5), CD4 pluss T-celler ( Cor= 0.301, P=4.41e-11) og nøytrofiler (Cor =0.223, P= 1.44e -6) (tilleggsfigur 6(a)). Videre analyserte vi korrelasjonen mellom immuncelleinfiltrasjon og VEGFA-ekspresjon hos pasienter med KICH. Infiltrasjonen av B (Cor=0.349, P=4.39e-3), CD8 pluss T (Cor= 0.398, P=1.03e -5), og dendrittiske celler (Cor=0.253, P=4.18e-2) var positivt assosiert med uttrykket av VEGFA (tilleggsfigur 6(b)) . Til slutt var ekspresjonsnivået av VEGFA hos pasienter med KIRC positivt assosiert med infiltrasjonen av B (Cor= 0.16, P=1.04e-2), CD8 pluss T (Cor{ {41}}.179, P=0.384e-3), og CD4 pluss T-celler (Cor=0.157, P=1.14e-2 ) (Supplerende figur 6(c)). Makrofaginfiltrasjon (Cor=-0,226, P=3.22e-4) var imidlertid negativt assosiert med VEGFA-uttrykk (tilleggsfigur 6(c)).

Diskusjon

VEGFA, et medlem av VEGF-familien, er et viktig cytokin og en ledende induser av angiogenese.22 Prekliniske studier har rapportert at VEGFA er overuttrykt hos pasienter med RCC.23,24 Imidlertid er ekspresjonsnivået av VEGFA hos pasienter med RCC fortsatt kontroversielt. .25,26 Tumorangiogenese spiller en viktig rolle i utviklingen av RCC. Legemidler rettet mot tumorangiogenese har blitt brukt i behandlingen av RCC i nesten 20 år.27 Imidlertid er den terapeutiske effekten av disse legemidlene fortsatt ikke ideelle, og bivirkningene deres må reduseres. Vi forsøkte å avsløre genreguleringsnettverket, prognostisk verdi og målprediksjon av VEGFA hos pasienter med RCC.

Videre undersøkte vi ekspresjonsnivået til VEGFA og korrelasjonen mellom det differensielle uttrykket av VEGFA og patologisk stadium hos pasienter med RCC. VEGFA-ekspresjon ble oppregulert hos pasienter med KIRC og KICH i stedet for hos normale individer. Likevel hadde pasienter med KIRP et nedregulert VEGFA-uttrykk. Disse funnene var lik tidligere studiefunn hos pasienter med KIRC, KICH og KIRP,26,28 og var i motsetning til tidligere studiefunn hos pasienter med KICH.25 Vi forsøkte å forklare de motstridende resultatene gjennom genforandringer og promotormetylering hos pasienter med RCC. Vi fant at genetiske endringer skjedde hos henholdsvis 4 prosent, 8 prosent og 4 prosent av pasientene med KIRC, KICH og KIRP. Dessuten var promotormetyleringsnivået til VEGFA lavere hos pasienter med forskjellige KIRC-stadier enn hos friske individer; i motsetning til dette var promotormetyleringsnivået til VEGFA høyere hos pasienter med stadium 1 KIRP. Imidlertid ble ingen forskjeller i promotormetyleringsnivået til VEGFA funnet mellom pasienter med KICH og friske individer. Derfor antar vi at den genetiske endringen og metyleringen av VEGFA kan være den viktigste årsaken til forskjellige VEGFA-uttrykk hos pasienter med RCC. VEGFA-ekspresjon og KIRC- og KIRP-patologiske stadier. Videre var overlevelsen til pasienter med KIRP med lave VEGFA-ekspresjonsnivåer lengre enn for pasienter med KIRP som hadde høye VEGFA-ekspresjonsnivåer. Spesielt oppnådde vi motsatte resultater etter 100 måneder hos pasienter med KIRP basert på sykdomsfrie overlevelseskurver. Dermed kan VEGFA-ekspresjonsnivået være en prognostisk indikator hos pasienter med KIRP. Noen studier har indikert at VEGF-ekspresjon kan være et viktig trekk ved avansert RCC. Påvisningen av CD147/VEGF co-ekspresjon kan bidra til å forutsi prognosen for pasienter med avansert RCC.29

Dessuten ble de 50 hyppigste VEGFA-nabogenene endret hos pasienter med RCC i henhold til følgende frekvenser: Større enn eller lik 11,11 prosent (KIRC), Større enn eller lik 20 prosent (KICH), og Større enn eller lik 9,09 prosent (KIRP). Vi utforsket deretter de potensielle interaksjonene og funksjonene til VEGFA og dets nabogener; disse ble funnet å ha komplekse og tette tilkoblingsnettverk. Hos pasienter med KIRC var disse genene hovedsakelig involvert i proteinmetylering. Hos pasienter med KICH fungerte imidlertid VEGFA-nabogener i proteinglykosylering og vedlikehold av cellestruktur. Videre var VEGFA-nabogener hovedsakelig relatert til muskelfibervekst og differensiering hos pasienter med KIRP. Dynamiske endringer i proteinmetylering er avgjørende for celleskjebnebestemmelse og celleutvikling. Proteinmetylering skjer primært på sidekjedene til Lys- og Arg-rester.30 For eksempel er histonmetylering ofte observert i kreftformer med metylering ved Lys- og Arg-rester.31 Avvikende metylering og O-glykosylering er vanlige epigenetiske tumormodifikasjoner. Avvikende O-glykosylering bidrar til utvikling av kreft gjennom direkte induksjon av onkogene egenskaper i kreftceller.32 KIRP er en ondartet svulst inyreparenkym som har en papillær eller rørformet papillær struktur med en fibrøs karakse. KIRP-forekomst kan være assosiert med forekomsten av RCC med angioleiomyom-lignende stroma (også kjent som glatt muskel- eller leiomyoma-stroma), på grunn av den betydelige likheten mellom deres immunhistokjemiske fenotyper.33 Bevisene ovenfor viser at VEGFA-nabogener kan påvirke forekomsten og progresjon av RCC.

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYRE DIALYSEN

Videre avslørte GO-anrikningsanalyse at funksjonene til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KIRC hovedsakelig er relatert til celleadhesjonsmolekylbinding og katalytisk aktivitet, i tillegg til å virke på RNA. Epitelcelleadhesjonsmolekylet (EPCAM) har nylig fått oppmerksomhet som et kandidatprotein for diagnostisering, prognose og behandling av ulike svulster. EPCAM er en uavhengig prognostisk molekylær markør i RCC, og kan gi hjelpeinformasjon for bedre prognose.34 Vi fant at ATPase-aktivitet, aktinfilamentbinding og proteasebinding var de molekylære funksjonene til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KICH. Mitokondrielle morfologiske og funksjonelle endringer er kjent for å forekomme hos pasienter med KICH35; Endring av ATPase-aktivitet kan være en potensiell patogen mekanisme. Det kreves imidlertid ytterligere studier for å bekrefte denne mekanismen. I vår studie inkluderte de molekylære funksjonene til VEGFA og dets endrede nabogener hos pasienter med KIRP hovedsakelig transkripsjonskoaktivatoraktivitet, cystein-type peptidaseaktivitet og kalmodulinbinding. Calmodulin er et allestedsnærværende intracellulært kalsiumbindende protein som rapporteres assosiert med cellesyklusen. Pasienter med RCC er kjent for å vise en positiv korrelasjon mellom tumorkalmodulininnhold og tumorveksthastighet.36 Vi fant at AGE-RAGE-signalveien i diabetiske komplikasjoner, PI3K-Akt-signalveien, ABC-transportørvirkning og humant T-celle-leukemivirus 1 infeksjon var hovedsakelig involvert i KEGG pathway-analyse av VEGFA og dets nabogener hos pasienter med RCC; disse prosessene er nært knyttet til kreftforekomst og progresjon.37 Derfor kan regulering av disse signalveiene være et potensielt RCC-behandlingsmål.

Vi analyserte også målene og regulatorene til VEGFA hos pasienter med RCC. Vi undersøkte først transkripsjonsfaktormålene til VEGFA og dets nabogener hos pasienter med RCC, og fant at HIF1A, TFAP2A og ESR1 var avgjørende regulatoriske faktorer hos pasienter med KIRC. HIF-1 er en nøkkelgenregulator involvert i den cellulære responsen på hypoksi. HIF-1-overuttrykk er assosiert med RCC-patogenese; dessuten kan den funksjonelle polymorfismen til HIF1A føre til mottakelighet for RCC, og HIF1A-polymorfisme kan påvirke RCC-residiv, progresjon og overlevelse.38 Imidlertid er TFAP2A og ESR1 ikke rapportert hos pasienter med RCC. Vi fant også at STAT3, NFKB1 og HIPK2 var signifikant regulerte faktorer hos pasienter med KICH. STAT3-proteiner er sentrale transkripsjonsfaktorer som er unormalt aktivert i en rekke maligniteter, inkludert RCC.39 STAT3-hemming kan hindre RCC-cellemigrasjon og invasjon.40

NFKB1 er relatert til patogenesen til mange ondartede svulster, inkludert RCC. Funksjonell NFKB1-promoterpolymorfisme er assosiert med økt risiko for RCC.41 HIPK2 spiller en unik rolle i reguleringen av celleapoptose og proliferasjon, samt reparasjon av DNA-skader og andre grunnleggende prosesser; dermed har HIPK2 tiltrukket seg økende oppmerksomhet. FOXM1-fosforylering av HIPK2 fremmer transkripsjonsaktivitet og FOXM1-celleproliferasjon hos pasienter med RCC, som kan være en potensiell RCC-behandlingsmekanisme.42 I vår studie ble FOXO3, TFAP2A og ETS1 funnet å være kritiske transkripsjonsfaktormål for VEGFA og dets nabogener hos pasienter med KIRP. FOXO3-mediert fosfofruktokinase-M-ekspresjon hemmer RCC-cellevekst, migrasjon og invasjon,43 FOXO3 kan brukes som en ny biomarkør som et nytt terapeutisk mål i RCC-behandling.44 ETS1 ser ut til å være en sentral transkripsjonsfaktor i ekstracellulær matrix remodellering under angiogenese; det kan være involvert i RCC angiogenese.45 Vi undersøkte videre VEGFA-assosierte kinase-mål (ATM i KICH, samt CDK1 og AURKB i KIRP) og VEGFA-assosierte miRNA-mål (MIR-21 i KIRC; MIR{ {23}}, MIR-383 og MIR-492 i KIRP). I løpet av det siste tiåret har mange studier vist at proteinkinaseforstyrrelser eller mutasjoner spiller en årsaksrolle i kreftforekomst. Kreftforskning har vist den kritiske rollen til mange proteinkinaser i human tumorgenese og kreftprogresjon, noe som gjør disse molekylene til effektive kandidater for nye målrettede terapier.46 Kinasehemmere har revolusjonert behandlingen av visse typer ondartede svulster.47 miRNA er en klasse av ikke- kodende RNA som spiller en viktig rolle i reguleringen av genuttrykk. miRNA-hemmere reduserer ekspresjonen av målgener ved å interagere med den 3′ utranslaterte regionen til målgenene. Deres viktige rolle i å regulere ekspresjonen av tumorsuppressorgener og onkogenekspresjon forsterker deres rolle i tumorigenese.48 Oppdagelsen av miRNA-mål kan etter hvert avklare mekanismene som ligger til grunn for tumorgenese og utvikling av antikreftmedisiner.49 Denne studien gir en referanse og fremhever viktigheten av ytterligere analyser av regulerte faktorer, kinaser og miRNA som potensielle terapeutiske mål for RCC-behandling.

Vi undersøkte korrelasjonen mellom differensielt uttrykte gener og VEGFA-ekspresjon hos pasienter med RCC. Mer enn 10,000 gener var positivt og negativt korrelert med VEGFA-ekspresjon hos pasienter med RCC. Blant dem ble genene med høyest korrelasjon med VEGFA funnet hos pasienter med RCC: NOTCH4, GPR4 og TRIB2 i KIRC; CKMT2, RRAGD og PPARGC1A i KICH; og FLT1, C6orf223 og ESM1 i KIRP. Målretting mot disse kreftrelaterte genene kan imidlertid gi en adjuvant terapi for RCC. Immunoinfifiltrering av RCC er nært knyttet til klinisk prognose.50 Transporten av immunceller til kreftsteder skjedde hovedsakelig via blodårer. Som forventet fant vi at VEGFA-ekspresjon hos pasienter med RCC var positivt assosiert med immuncelleinfiltrasjon, inkludert CD8 pluss T-celler, CD4 pluss T-celler, makrofager, nøytrofiler og dendrittiske celler. Vi håper å forbedre immuncelleinfiltrasjonen av RCCer ved å utvikle medisiner som virker på VEGFA eller VEGFA-relaterte regulatoriske mål. Avslutningsvis, ved å utforske ekspresjonsnivået og genreguleringsnettverket til VEGFA hos pasienter med RCC, har vi gitt mer innsikt i studien og behandlingen av RCC. Videre identifiserte vi nye terapeutiske mål og prognostiske biomarkører for nøyaktig prediksjon av RCC-pasientoverlevelse.