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目的:乳腺外Paget皮肤病(Extramammary Paget’s disease, EMPD)是皮肤相对罕见的恶性肿瘤,其好发于阴囊、阴茎、腹股沟、腋窝等部位。皮肤是人体表面积最大的器官,具有显著的解剖部位异质性,EMPD好发部位的皮肤分子生物学特性尚不清楚。本研究为明确EMPD好发部位皮肤转录组学特征,探索EMPD好发的分子基础,为阐明EMPD的发病机制提供可能的线索和方向。
方法:收集29例EMPD好发部位皮肤组织标本,其中阴茎包皮14例,腋窝9例,腹股沟6例;另外,收集20例非EMPD好发部位皮肤组织标本,其中腹壁6例、胸背部3例、四肢11例。分批次提取RNA,质检合格后转录组测序。
DESeq软件分析EMPD好发部位皮肤差异表达基因,利用转录因子数据库筛选差异表达转录因子;DAVID与Metascape对差异表达基因、转录因子进行(gene ontology, GO)功能富集和KEGG通路富集;STING实现蛋白调控网络分析;deconvolution,Xcell分析细胞成分差异。
结果:
1.差异表达基因:EMPD好发部位与非好发部位相比,差异表达基因共计890个,其中上调336个,下调554个。
2.对GO功能进行分析,DAVID结果显示,差异基因主要在细胞粘附(FDR=0.01)、细胞外基质组织(FDR<0.01)、血管生成(FDR<0.01)、胶原蛋白分解代谢(FDR<0.01)、钙离子结合(FDR=0.02)、细胞外基质结构组成(FDR<0.01))等分子功能;大部分差异基因作用于质膜(FDR<0.01)、胞外区(FDR<0.01)、细胞外基质(FDR<0.01)等区域。Metascape分析结果主要聚集在角质层的形成(log(10,P-value)=-5.90),神经嵴细胞的迁徙(log(10,P-value)=-4.08),细胞内激素代谢过程(log(10,P-value)=-3.48);下调差异基因主要聚集在细胞外基质组织(log(10,P-value)=-22.06),血管发育(log(10,P-value)=-14.00),细胞粘附的调节(log(10,P-value)=-9.44)等。
3.KEGG通路分析差异表达基因主要富集于光转换(log(10,P-value)=-3.33)、范可尼贫血途径(log(10,P-value)=-2.25)、脂肪酸降解(log(10,P-value)=-2.58)、蛋白质消化吸收(log(10,P-value)=-6.00),PI3K-Akt信号通路(log(10,P-value)=-4.81)、细胞因子-细胞因子受体相互作用(log(10,P-value)=-5.57)、粘着斑(log(10,P-value)=-3.67)等通路。
4.细胞组分显示好发部位与非好发部位或好发部位之间的细胞差异主要在于细胞微环境及活化的树突状细胞和内皮细胞(P<0.05)。
5.差异基因中调控因子有66个,上调因子33个,下调因子33个,转录因子差异明显,上调的转录因子主要调节细胞分化(log(10,P-value)=-4.60)、内分泌腺体的发育(log(10,P-value)=-7.75)、调控干细胞多能性的信号通路(log(10,P-value)=-5.91)等方面;下调的方向有少突细胞分化(log(10,P-value)=-6.59)、脂肪细胞分化(log(10,P-value)=-4.84)、脂肪酸代谢过程的正向调节(log(10,P-value)=-4.72)、涉及生殖的发育(log(10,P-value)=-3.54)等。
结论:
1.与非EMPD好发部位相比,乳腺外Paget’s病好发部位转录组特征有显著差别,主要表现在角化和激素调节。
2.乳腺外Paget’s病好发部位转录组学特性为进一步研究其发病机制奠定了分子基础。
方法:收集29例EMPD好发部位皮肤组织标本,其中阴茎包皮14例,腋窝9例,腹股沟6例;另外,收集20例非EMPD好发部位皮肤组织标本,其中腹壁6例、胸背部3例、四肢11例。分批次提取RNA,质检合格后转录组测序。
DESeq软件分析EMPD好发部位皮肤差异表达基因,利用转录因子数据库筛选差异表达转录因子;DAVID与Metascape对差异表达基因、转录因子进行(gene ontology, GO)功能富集和KEGG通路富集;STING实现蛋白调控网络分析;deconvolution,Xcell分析细胞成分差异。
结果:
1.差异表达基因:EMPD好发部位与非好发部位相比,差异表达基因共计890个,其中上调336个,下调554个。
2.对GO功能进行分析,DAVID结果显示,差异基因主要在细胞粘附(FDR=0.01)、细胞外基质组织(FDR<0.01)、血管生成(FDR<0.01)、胶原蛋白分解代谢(FDR<0.01)、钙离子结合(FDR=0.02)、细胞外基质结构组成(FDR<0.01))等分子功能;大部分差异基因作用于质膜(FDR<0.01)、胞外区(FDR<0.01)、细胞外基质(FDR<0.01)等区域。Metascape分析结果主要聚集在角质层的形成(log(10,P-value)=-5.90),神经嵴细胞的迁徙(log(10,P-value)=-4.08),细胞内激素代谢过程(log(10,P-value)=-3.48);下调差异基因主要聚集在细胞外基质组织(log(10,P-value)=-22.06),血管发育(log(10,P-value)=-14.00),细胞粘附的调节(log(10,P-value)=-9.44)等。
3.KEGG通路分析差异表达基因主要富集于光转换(log(10,P-value)=-3.33)、范可尼贫血途径(log(10,P-value)=-2.25)、脂肪酸降解(log(10,P-value)=-2.58)、蛋白质消化吸收(log(10,P-value)=-6.00),PI3K-Akt信号通路(log(10,P-value)=-4.81)、细胞因子-细胞因子受体相互作用(log(10,P-value)=-5.57)、粘着斑(log(10,P-value)=-3.67)等通路。
4.细胞组分显示好发部位与非好发部位或好发部位之间的细胞差异主要在于细胞微环境及活化的树突状细胞和内皮细胞(P<0.05)。
5.差异基因中调控因子有66个,上调因子33个,下调因子33个,转录因子差异明显,上调的转录因子主要调节细胞分化(log(10,P-value)=-4.60)、内分泌腺体的发育(log(10,P-value)=-7.75)、调控干细胞多能性的信号通路(log(10,P-value)=-5.91)等方面;下调的方向有少突细胞分化(log(10,P-value)=-6.59)、脂肪细胞分化(log(10,P-value)=-4.84)、脂肪酸代谢过程的正向调节(log(10,P-value)=-4.72)、涉及生殖的发育(log(10,P-value)=-3.54)等。
结论:
1.与非EMPD好发部位相比,乳腺外Paget’s病好发部位转录组特征有显著差别,主要表现在角化和激素调节。
2.乳腺外Paget’s病好发部位转录组学特性为进一步研究其发病机制奠定了分子基础。