癌癥外周全血mRNA差異信號(hào)的可重復(fù)性、來(lái)源及功能研究.pdf

1、許多研究者試圖通過(guò)比較癌癥患者外周全血與正常對(duì)照組的mRNA表達(dá)譜，尋找可以作為癌癥預(yù)防、早期診斷或治療的標(biāo)記物。然而，鮮有工作評(píng)價(jià)在癌癥患者外周全血和正常對(duì)照組之間發(fā)現(xiàn)的差異mRNA信號(hào)是否可在不同的研究中重復(fù)。同時(shí)，由于在外周全血中的RNA主要來(lái)自各種白細(xì)胞，從癌癥外周全血中檢測(cè)到的mRNA差異信號(hào)可能反映某些白細(xì)胞在機(jī)體癌癥狀態(tài)下發(fā)生的改變，也可能反映癌癥患者外周血白細(xì)胞構(gòu)成比例的變化。在不確定外周全血mRNA差異信號(hào)來(lái)源的情況下

2、，許多研究者仍利用通路富集分析來(lái)解釋癌癥外周全血差異表達(dá)基因的生物學(xué)功能，其含義是模糊不清的。因此，本論文首先分析在同一種癌癥的不同獨(dú)立基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)中識(shí)別的mRNA差異信號(hào)是否具有顯著的可重復(fù)性，然后分析外周血白細(xì)胞構(gòu)成比例改變對(duì)癌癥外周全血差異mRNA信號(hào)的影響，最后利用差異上、下調(diào)基因分開(kāi)進(jìn)行通路富集的分析策略對(duì)癌癥外周全血差異表達(dá)基因進(jìn)行了功能分析和含義解讀。
　　在第二章中，我們以肺癌為例，展示了從三套獨(dú)立的肺癌外周全血

3、基因表達(dá)譜中分別識(shí)別的差異表達(dá)基因具有顯著的可重復(fù)性。然后，通過(guò)估計(jì)每個(gè)樣本的白細(xì)胞比例，展示了在癌癥條件下外周血白細(xì)胞構(gòu)成比例的變化特點(diǎn)，即髓系細(xì)胞比例傾向于增加而淋巴系細(xì)胞比例傾向于降低。通過(guò)篩選髓系細(xì)胞相對(duì)淋巴系細(xì)胞的差異表達(dá)基因，并與肺癌相對(duì)正常對(duì)照組的差異表達(dá)基因比較，發(fā)現(xiàn)肺癌外周全血mRNA差異信號(hào)主要受髓系和淋巴系細(xì)胞的比例變化影響，主要反映髓系細(xì)胞和淋巴系細(xì)胞之間的表達(dá)差異信號(hào)。通過(guò)對(duì)肺炎、肺結(jié)核和結(jié)節(jié)病三種肺部炎癥疾病

4、表達(dá)譜進(jìn)行類(lèi)似分析，我們發(fā)現(xiàn)肺部炎癥疾病外周全血mRNA差異信號(hào)也來(lái)自髓系細(xì)胞比例增加、淋巴系細(xì)胞比例降低的白細(xì)胞構(gòu)成比例變化,反映髓系細(xì)胞和淋巴系細(xì)胞間的差異信號(hào)。通過(guò)直接比較肺癌和肺部炎癥疾病分別相對(duì)正常對(duì)照組的差異表達(dá)基因，發(fā)現(xiàn)兩者交疊的基因在表達(dá)調(diào)控方向上100％一致，提示肺癌和肺部炎癥疾病的外周全血差異mRNA是高度相似的。因此，通過(guò)識(shí)別癌癥相對(duì)正常對(duì)照組的差異表達(dá)mRNA信號(hào)對(duì)尋找有臨床實(shí)踐意義的炎、癌鑒別生物標(biāo)記物的意義十

5、分有限。
　　在第三章中，我們總結(jié)了功能富集分析的兩種策略，并通過(guò)分析由基因芯片和RNA-seq兩種技術(shù)檢測(cè)的五種癌癥的表達(dá)譜數(shù)據(jù)證明了將差異上、下調(diào)基因分開(kāi)富集的策略比合并差異上、下調(diào)基因的策略具有更高的統(tǒng)計(jì)效能。在第四章中，我們首先展示除了肺癌之外，結(jié)腸癌的外周全血mRNA差異信號(hào)也主要來(lái)自白細(xì)胞的群體構(gòu)成變化。據(jù)此，我們推測(cè)不同癌癥外周全血中觀察到的mRNA信號(hào)擾動(dòng)都和白細(xì)胞構(gòu)成改變相關(guān)。利用將差異上、下調(diào)基因分開(kāi)富集的策略