基于TCGA與甲狀腺乳頭狀癌相關miRNA研究進展

●陳永誠 盧冠銘

基于TCGA與甲狀腺乳頭狀癌相關miRNA研究進展

●陳永誠 盧冠銘

在當今大數據和精準治療的年代，標準程序實驗結果網絡數據已經大爆發。2005年隨著基因組測序和生物信息學領域的科技發展，腫瘤基因組圖譜計劃（The Cancer Genome Atlas，TCGA）應運而生，不僅能夠應用于基因組分析，尤其是全基因組測序的應用幫助人們加深了對腫瘤發生機制的認識，與此同時也為腫瘤患者的臨床診治提供了全新的思路[1]。TCGA -THCA試驗項目將甲狀腺腫瘤生物學、基因組技術、生物儲藏庫和生物信息學領域的最新標準實驗大數據公布，部分甲狀腺癌基因圖譜全部繪制完成，但是仍然缺乏黃色人種、少數民族地區的數據。為了補充這方面的數據，下載TCGA數據庫中甲狀腺癌相關臨床資料，miRNA表達譜進行分析，對壯族人甲狀腺乳頭狀癌相關miRNA進行壯族人群qPCR驗證仍有很大意義。

壯族人；腫瘤基因組圖譜計劃（TCGA）；甲狀腺乳頭狀癌（PTC）；miRNA

1 TCGA與PTC關系

1.1 TCGA 數據庫簡介

TCGA是由國家人類基因組研究所和國家癌癥研究所合作制定的，包括多種腫瘤類型的關鍵基因組的變化圖譜。目前TCGA尚未完成，仍處于計劃實施的階段，計劃在美國政府的資助下完成，并由歐洲的多個機構協作完成。TCGA計劃的I期實驗的啟動時間是2006年，在3年內完成，總共消耗資金1億元。在實驗過程中共對神經膠質母細胞瘤、肺癌和卵巢癌3種惡性腫瘤開展重點實驗和研究，通過該階段實驗證實了對各種腫瘤類型基因組圖譜進行完整繪制的可行性。II 期實驗的啟動時間為2009年，結束時間為2014年，腫瘤的類型也從原來的3種拓展為30多種。目前，TCGA已經對33種類型的腫瘤及亞型進行了研究，其中共包括10種臨床上比較少見的腫瘤類型，且已經計劃將腫瘤類型拓展至200多種[2]。經過上述分析和實踐結果研究顯示，癌癥基因組圖譜計劃可行性高，同時也為相關基礎研究奠定了基礎。

1.2 miRNA及基因表達數據的獲取

TCGA 訪 問 主 頁 為 https∶//gdc-portal.nci.nih.gov/projects/t直 接 進 入甲狀腺癌（THCA）頁面，首先選定clinical，然后選定miRNAseq 和RNAseq，成功進入頁面后，在miRNAseq主選項下勾選后綴為.miRNA.quantification.txt 的文件，在主選項下勾選后綴為normalized_results.txt 的文件，然后將clinical和METADATA的所有文件，以便能夠獲取下載地址。然后按照相關信息進行重新命名并將其與mi RNA 數據文件信息進行對比，結果發現分別有507例和58例甲狀腺乳頭狀癌和正常甲狀腺組織，對 miRNA 和 RNA數據進行分析錄入后以便進行后續分析。

2 miRNA簡介

2.1 促進PTC發生、發展的microRNA

隨著人們對分子生物學及遺傳學的研究不斷深入，miRNAs與多種惡性腫瘤的發生、發展和預后的相關性均不斷得到了國內外相關研究的證實。其中有一項研究指出，miR-146/221/222在PCT等類型腫瘤的增殖和轉移過程中均起到了重要的作用。另有一項研究顯示，miR-221/222/146 在PIC組織中的表達存在有明顯的異常。近年來，microRNA在惡性腫瘤發生及治療機制中的研究已經成為普遍關注的重點和熱點，其中最為常見的當屬miRNA-182，在甲狀腺癌、胃癌、結直腸癌、和肺癌中的表達水平均比較高[3]。

2.2 促進PTC淋巴轉移、侵襲的microRNA

Wang等[4]研究顯示，PCT腫瘤組織中miR-2861和 miR-451表達水平均異常升高，且與增殖和轉移均存在著密切的關系，在PCT患者預后評估中具有顯著的作用。另有Sheu等[5]實驗顯示，在伴有BRAF(V600E)基因突變的甲狀腺癌患者中miR-146b/181b/221/222的表達水平顯著高于正常甲狀腺組織和良性結節性甲狀腺組織，尤其是在存在有RET/PTC1和RET/PTC3基因重排的患者中這一現象更為顯著。此外，本次研究而結果還發現甲狀腺癌患者的臨床特征與miRNA表達水平也存在有明顯的相關性。在一項非侵襲性PTC與侵襲性PCT的實驗結果中發現，

上調的 miR-155/221/-222、/146b/31，下調的 miR-1/34b/130b/138 與侵襲性密切相關。Chou等人發現miR-146b/221/222與PTC腺體外浸潤相關，且其表達水平與腫瘤分期差異顯著[6]。經上述分析可知，TCGA計劃收集的數據量大且信息豐富，盡管存在著大量的分子標記物有待進一步研究，但是已經發現的癌癥靶點能夠為各種類型的惡性腫瘤患者的臨床治療提供全新的思路。而目前發病急增的PTC是最常見內分泌惡性腫瘤發病機制尚不明，壯族人分子研究不多。我們假設壯族人群中可能存在一類人有較高的癌變風險和相關miRNA差異性表達，并與PTC臨床有關。為此,我們很有必要從TCGA中篩選出與PTC腫瘤臨床相關差異表達的miRNA在壯族人群進行驗證。

因此為了從分子水平上闡明甲狀腺癌發生發展機制、生物學行為，根據壯族人特異表達功能miRNA建立一個分子風險預測模型，用于評估壯族人PTC侵襲性和遺傳風險分層、指導臨床決策，對高風險人群進行更早期更精準和密集的基因篩查，超早發現精準診治甲狀腺腫瘤。今后我們進一步還要研究壯族人甲狀腺乳頭狀癌差異表達miRNA在癌變過程中發揮的作用機制、信號轉導機制等。

（作者單位：右江民族醫學院附屬醫院腺體外科）

[1]Koboldt D.The future of cancer genomics[J].Clinical OMICs,2014,1(7)∶8-10.

[2]Mauro JA,Yavorski JM,Blanck G.Stratifying melanoma and breast cancer TCGA datasets on the basis of the CNV of transcription factor binding sites common to proliferation-and apoptosis-effector genes.Gene.2017,2(17)∶30126-9.

[3]Zhou Yi,Zhu Qing,Huang Chongfa,et al.Clinical significance of miRNA-182 in gastric cancer[J]. Modern Oncology ,2015,23(12)∶1708-1710.

[4]Wang Z,Zhang H,Zhang P,et al.Upregulation of miR-2861 and miR-451 expression in papillary thyroid carcinoma with lymph node metastasis[J]. Med Oncol, 2013,30(2)∶577-582.

[5]Sheu S Y,Vogel E,Worm K,et al. Hyalinizing trabecular tumour of the thyroid-differential expression of distinct miRNAs compared with papillary thyroid carcinoma [ J]. Histopathology, 2010, 56(5)∶632-40.

[6]Vriens M R,Weng J,Suh I,etc.Micro RNA expression profiling is a potential diagnostic tool for thyroid cancer[J].Cancer,2012,118(13)∶3426-32.

陳永誠(1983～)，在讀碩士，主治醫師。

盧冠銘（1979～），醫學博士，副主任醫師。