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多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的高表达 |
多肽乙酰基半乳糖胺转移酶是转移酶家族的成员,之前尚未被评估为胶质母细胞瘤或低级别胶质瘤的预后因素。基于癌症基因组图谱数据库和生物信息学分析,多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的表达在胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤组织中比在正常脑组织中更高。表达水平与年龄,肿瘤分级存活率无病存活时间和总存活时间相关。基因相关和基因集富集分析表明多肽乙酰基半乳糖胺转移酶可能通过多种信号通路影响胶质瘤细胞的增殖和侵袭能力,包括调节肌动蛋白细胞骨架,自然杀伤细胞介导的细胞毒性,激酶信号转导和转录激活因子信号通路,细胞粘附分子和细胞外基质受体相互作用途径。此外鉴定了参与这些信号通路的多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的几个靶基因,转录激活因子,脊髓灰质炎病毒受体和生腱蛋白,总之多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的高表达与胶质瘤的不良预后相关,并且可能是用作胶质瘤的有效生物标志物。胶质瘤是人类中枢神经系统中最常见和侵袭性的肿瘤类型。关于病理分级,胶质瘤包括胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤。目前胶质瘤的标准治疗包括放化疗和靶向治疗,这些治疗是在最大手术切除后进行的。据报道胶质瘤的预后几年生存。在神经外科领域增加存活率和改善患者的生活质量的神经胶质瘤的治疗技术。多肽乙酰基半乳糖胺转移酶是乙酰基半乳糖胺转移酶家族的成员。由该基因编码的酶控制粘蛋白型连接蛋白糖基化的起始步骤,并将乙酰半乳糖胺转移至丝氨酸和苏氨酸氨基酸残基。既往研究表明,多肽乙酰基半乳糖胺转移酶可通过影响细胞增殖,转移,影响多种类型恶性肿瘤的预后,包括宫颈癌食管癌和肝癌以及肾细胞癌凋亡迁移分化和侵入。癌症基因组图谱是一个公共资助的项目旨在编目和识别主要的致癌基因组改变,以创建各种类型癌症的基因组谱的综合图谱。迄今为止该计划通过大规模基因组测序和综合多维分析研究了几种人类肿瘤,包括胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤。据研究人员所知本研究首次使用从癌症基因组图谱数据库下载的胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤数据研究多肽乙酰基半乳糖胺转移酶在神经胶质瘤中的作用。
与阴性对照样品相比,多肽乙酰基半乳糖胺转移酶在胶质瘤中的表达水平显着更高,特别是在胶质母细胞瘤中。这表明多肽乙酰基半乳糖胺转移酶表达与神经胶质瘤恶性肿瘤之间存在正相关。多肽乙酰基半乳糖胺转移酶在正常脑组织和神经胶质瘤组织中以不同水平表达。为了研究其表达在神经胶质瘤在正常脑组织从的效果,多肽乙酰基半乳糖胺转移酶表达被用作截止值和关于神经胶质瘤组织中多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的表达癌症基因组图谱数据分为高和低团体。使用检验分析多肽乙酰基半乳糖胺转移酶表达水平与神经胶质瘤患者的临床特征之间的关联。结果表明表达水平与性别无关,但与年龄肿瘤分级和存活率有关。基于数据库,的结果表明几种与神经胶质瘤相关的途径,包括调节肌动蛋白细胞骨架,自然杀伤细胞介导的细胞毒性,非受体酪氨酸激酶转录激活因子信号传导,细胞粘附分子和细胞外基质受体相互作用。为了预测共表达的基因,的相关分析用于确定多肽乙酰基半乳糖胺转移酶表达与与这些信号传导途径相关的所有基因之间的相关性。被鉴定为潜在的靶基因。参与调节肌动蛋白细胞骨架途径,参与自然杀伤细胞介导的细胞毒性途径,转录激活因子与非受体酪氨酸激酶转录激活因子信号传导途径相关。此外肺血管阻力参与细胞粘附分子途径,参与细胞外基质受体相互作用途径。根据世界卫生组织标准,胶质瘤分为福级:毛细胞星形细胞瘤,表现为良性肿瘤,患者可在肿瘤切除后完全恢复,包括少量星形细胞瘤和弥漫性星形细胞瘤,与相比预后较差但仍被认为是低级别胶质瘤,包括间变性星形细胞瘤,胶质母细胞瘤。肿瘤与高度恶性的,强侵袭能力,不良预后和多向分化潜能。本研究旨在通过鉴定共表达基因和相关信号通路揭示多肽乙酰基半乳糖胺转移酶表达与神经胶质瘤之间的关联。首先通过分析癌症基因组图谱胶质瘤数据集评估多肽乙酰基半乳糖胺转移酶表达与胶质瘤恶性程度之间的正相关。生存分析表明具有高表达水平的多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的神经胶质瘤患者具有相对较短的无疾病和总体存活时间。因此多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的高表达水平可能影响神经胶质瘤的预后。
相关性分析表明转录激活因子肺血管阻力和是与多肽乙酰基半乳糖胺转移酶共表达的基因。生存和差异分析表明,转录激活因子肺血管阻力和的表达与胶质瘤的恶性程度呈正相关,并与存活时间呈负相关。这些结果与那些以前的研究,表明转录激活因子肺血管阻力和的高表达水平通过促进侵袭,增殖和神经胶质瘤的其他生物学功能与预后不良相关联的一致的。因此研究人员推测多肽乙酰基半乳糖胺转移酶可能通过相关信号通路上调靶基因的表达来影响胶质瘤的进展。基于这一假设,用于识别这种相关的信号传导途径。结果确定了与多肽乙酰基半乳糖胺转移酶和神经胶质瘤相关的几种信号通路,包括调节肌动蛋白细胞骨架,自然杀伤细胞介导的细胞毒性,非受体酪氨酸激酶转录激活因子信号传导,细胞粘附分子和细胞外基质受体相互作用途径。多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的特定靶基因参与每个信号传导途径,随后进行评估。存在多种细胞内肌动蛋白结合蛋白,其调节多种细胞功能,包括肌动蛋白细胞骨架结构的变化,其通过蛋白质与肌动蛋白的结合或解离而发生。肌动蛋白骨架途径的调节通过调节细胞骨架的运动支配神经胶质瘤的细胞运动性,并且减缓患者的神经胶质瘤。参与肌动蛋白细胞骨架途径的调节,其表达与胶质瘤患者的总体存活时间相关。有人证明的过表达可以通过显着诱导支架分子包括桩蛋白通过家族酪氨酸激酶的酪氨酸磷酸化并刺激细胞内信号传导的激活环来增加癌细胞的侵袭潜力。因此作为与共表达的基因,多肽乙酰基半乳糖胺转移酶通过调节肌动蛋白细胞骨架途径上调表达来促进神经胶质瘤的侵袭。细胞形成免疫防御的针对肿瘤的第一行。这类细胞通过控制细胞增殖,细胞毒性和细胞因子产生中的肿瘤形成早期阶段破坏肿瘤。据报道参与细胞介导的细胞毒性途径。以前的研究表明的高表达水平通过两种机制抑制细胞的细胞毒性作用:降低细胞和靶细胞之间的相互作用,相互作用的细胞将其效应分子极化为靶细胞的能力降低。基于这些结果,与共表达和多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的高表达通过调节自然杀伤细胞介导的细胞毒性途径抑制细胞的细胞毒性作用,这导致失去对胶质瘤细胞增殖的控制和不良预后。
非受体酪氨酸激酶转录激活因子信号通路主要由酪氨酸激酶相关受体非受体酪氨酸激酶和转录激活因子组成。先前的研究报道,非受体酪氨酸激酶转录激活因子信号传导途径的活化与神经胶质瘤的预后不良相关联。此外先前的一项研究证实,转录激活因子的高表达水平可增强胶质瘤细胞的增殖。在本研究中多肽乙酰基半乳糖胺转移酶与转录激活因子共表达,转录激活因子的高表达水平与胶质瘤预后不良有关。这表明多肽乙酰基半乳糖胺转移酶可通过上调转录激活因子表达激活非受体酪氨酸激酶转录激活因子信号通路而触发并增加神经胶质瘤细胞增殖。凸轮膜和跨膜糖蛋白调节细胞间,细胞和细胞外基质相互作用,这都与细胞粘附,迁移,分化和信号转导相关。在神经胶质瘤中广泛表达,并受细胞粘附分子信号传导途径的调节肺血管阻力参与细胞粘附分子信号通路,并可通过其过度表达增强胶质母细胞瘤的转移。由于多肽乙酰基半乳糖胺转移酶与肺血管阻力共表达,多肽乙酰基半乳糖胺转移酶可通过上调肺血管阻力调节细胞粘附分子信号通路,从而影响肿瘤细胞迁移并影响预后。细胞外基质主要由分别对基质细胞和上皮血管的行为和结构有贡献的不溶性成分形成。细胞外基质构成胶原蛋白,弹性蛋白,蛋白多糖和糖蛋白。细胞外基质可以影响细胞分化,增殖,粘附,形态发生和表型表达。有人提出作为细胞外基质受体相互作用途径中的关键基因,并且与多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的高共表达发生在胶质瘤组织内,这与研究人员的研究一致。越来越多的证据表明,在细胞迁移和侵袭中起着至关重要的作用,这是胶质瘤最恶性的特征。因此多肽乙酰基半乳糖胺转移酶可通过上调的表达来影响细胞外基质受体相互作用途径,这种机制可能会影响胶质瘤细胞的侵袭,并导致胶质瘤预后不良。总之多肽乙酰基半乳糖胺转移酶的高表达被证明与胶质瘤的不良预后相关,可能通过多种信号传导途径促进侵袭和增殖。因此多肽乙酰基半乳糖胺转移酶可用作神经胶质瘤早期检测,诊断和治疗的新型分子靶标。
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胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,发病率占颅内原发性肿瘤的50%,居第1位,多见于成人,好发部位以额叶、颞叶、顶叶居多。胶质瘤患者男性发病率高于女性,发病年龄以成人多见,30~40岁为发病高峰年龄。不同病理类型的胶质瘤各有其高发年龄,室管膜瘤的高发年龄在10岁以前,星形细胞瘤多见于中年人,老年人以胶质母细胞瘤多见。 |
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