头颈部鳞状细胞癌免疫相关铂类耐药基因的筛选和功能研究 ——基于CRISPR/Cas9全基因组技术和生物信息学分析

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jpjxn
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研究目的:筛选并鉴定出可交联调控头颈部鳞状细胞癌(Head and Neck Squamous Cell Carcinoma,HNSCC)肿瘤耐药和肿瘤免疫的关键基因,并初步验证其功能。研究方法:先通过药敏实验联合CRISPR/Cas9文库技术,筛选获得顺铂耐药的Fa Du细胞,再提取细胞DNA进行全基因组测序,得到顺铂耐药基因。再通过生物信息学手段,以TCGA数据库中HNSCC标本的m RNA数据、临床数据为基础,筛选HNSCC患者免疫相关的差异表达基因(Immune-Related Different Expression Genes,IRDEGs),并进行单因素和多因素Cox回归分析、Kaplan-Meier生存分析、ROC曲线分析等,利用Least Absolute Shrinkage And Selection Operator法(LASSO)进一步筛选建立可以预测HNSCC患者生存预后的风险评分模型,并采用GSE65858的HNSCC样本数据进行验证。最后,利用韦恩图筛选出可同时调控HNSCC患者生存预后相关的IRDEGs与顺铂耐药相关基因,并进行初步的功能验证。研究结果:1.Fa Du细胞顺铂最低致死浓度为30μM。2.通过CRISPR/Cas9文库技术全基因组筛选得到11504个可能参与Fa Du顺铂耐药的关键基因。3.HNSCC样本中有31个生存相关的IRDEGs,其中IGSF5,NKX2-3,HLF,ALDH2,IFIT2,FXYD5,CTSL1,IFNAR1,RNF216等9个关键预后相关因子可共同构建出一个HNSCC患者生存预后的风险评分模型。4.在单因素Cox回归分析中,N分期、T分期、Stage分期、年龄以及构建的预后模型等临床特征均与生存显著相关;在多因素Cox回归分析中,N分期、年龄以及构建的预后模型是独立的预后因子。依据风险评分模型划分的高风险组患者的预后较低风险组差;高风险组患者的免疫评分显著高于低风险组;高低风险样本中cells naive、Plasma cells、T cells CD4 memory resting等10种细胞比例存在显著差异(p<0.05)。5.IGSF5是一个在HNSCC中显著低表达的免疫相关基因,可能参与调控肿瘤的化疗耐药,过表达IGSF5可以抑制HNSCC增殖。研究结论:基于CRISPR/Cas9系统筛选的顺铂耐药相关基因可信度高,IGSF5等与HNSCC预后相关的IRDEGs可以作为HNSCC预后风险评估模型,有助于系统性评估HNSCC患者的生存预后。在HNSCC中显著低表达的免疫相关基因IGSF5,可能参与调控HNSCC的顺铂耐药。
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