目的·分析N型蛋白酪氨酸磷酸酶受体(protein tyrosine phosphatase receptor type N,PTPRN)在肺腺癌中的表达情况,并探讨其在肿瘤转移中的功能及分子机制。方法·通过多轮心内注射筛选出具有高骨转移能力的A549-BM细胞株,并利...目的·分析N型蛋白酪氨酸磷酸酶受体(protein tyrosine phosphatase receptor type N,PTPRN)在肺腺癌中的表达情况,并探讨其在肿瘤转移中的功能及分子机制。方法·通过多轮心内注射筛选出具有高骨转移能力的A549-BM细胞株,并利用RNA测序结合基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,筛选出与转移相关的关键基因PTPRN。结合癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库,进一步评估PTPRN在肺腺癌患者中的表达情况及其与临床预后的关系;并基于TCGA数据分析PTPRN的共表达关系,筛选并分析与其共表达的关键基因。在A549-BM细胞中转染siPTPRN后,采用Transwell实验评估其对细胞迁移和侵袭能力的影响,并通过蛋白质印迹法检测上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白及PI3K-AKT信号通路的活性。在A549-BM细胞中转染siPTPRN,并在小鼠模型中进行心内注射实验,以评估其对肺腺癌体内转移能力的影响。结合多种数据库交叉分析,预测BCL6为PTPRN的上游转录因子,并通过siBCL6转染实验验证BCL6对PTPRN表达的调控作用。结果·RNA测序及GO/KEGG富集分析显示,PTPRN在具有高转移能力的A549-BM细胞中显著上调,并富集于PI3K-AKT信号通路和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)-受体相互作用等与肿瘤转移密切相关的通路。TCGA数据库分析进一步证实,PTPRN在肺腺癌患者中高表达,并与不良预后显著相关。基于TCGA数据的共表达分析结合GO/KEGG富集分析显示,与PTPRN相关的基因主要富集于神经信号转导、内分泌调控、细胞通信及ECM-受体相互作用等生物过程。体外实验结果显示,siPTPRN转染后,A549-BM细胞的迁移和侵袭能力显著下降,同时EMT相关蛋白表达下调,PI3K-AKT信号通路活性降低。体内实验结果表明,敲低PTPRN可显著抑制A549-BM细胞的体内转移能力,进一步验证了其促进肺腺癌转移的作用。siBCL6转染实验结果显示,BCL6敲低可上调PTPRN表达。结论·PTPRN在肺腺癌组织中高表达,并通过促进EMT及激活PI3K-AKT信号通路促进肺腺癌细胞的迁移与转移;PTPRN高表达与肺腺癌患者的不良预后相关,PTPRN可增强肺腺癌细胞的侵袭性及转移能力;BCL6可能作为PTPRN的上游转录调控因子,影响其表达水平。展开更多
文摘目的·分析N型蛋白酪氨酸磷酸酶受体(protein tyrosine phosphatase receptor type N,PTPRN)在肺腺癌中的表达情况,并探讨其在肿瘤转移中的功能及分子机制。方法·通过多轮心内注射筛选出具有高骨转移能力的A549-BM细胞株,并利用RNA测序结合基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,筛选出与转移相关的关键基因PTPRN。结合癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库,进一步评估PTPRN在肺腺癌患者中的表达情况及其与临床预后的关系;并基于TCGA数据分析PTPRN的共表达关系,筛选并分析与其共表达的关键基因。在A549-BM细胞中转染siPTPRN后,采用Transwell实验评估其对细胞迁移和侵袭能力的影响,并通过蛋白质印迹法检测上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白及PI3K-AKT信号通路的活性。在A549-BM细胞中转染siPTPRN,并在小鼠模型中进行心内注射实验,以评估其对肺腺癌体内转移能力的影响。结合多种数据库交叉分析,预测BCL6为PTPRN的上游转录因子,并通过siBCL6转染实验验证BCL6对PTPRN表达的调控作用。结果·RNA测序及GO/KEGG富集分析显示,PTPRN在具有高转移能力的A549-BM细胞中显著上调,并富集于PI3K-AKT信号通路和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)-受体相互作用等与肿瘤转移密切相关的通路。TCGA数据库分析进一步证实,PTPRN在肺腺癌患者中高表达,并与不良预后显著相关。基于TCGA数据的共表达分析结合GO/KEGG富集分析显示,与PTPRN相关的基因主要富集于神经信号转导、内分泌调控、细胞通信及ECM-受体相互作用等生物过程。体外实验结果显示,siPTPRN转染后,A549-BM细胞的迁移和侵袭能力显著下降,同时EMT相关蛋白表达下调,PI3K-AKT信号通路活性降低。体内实验结果表明,敲低PTPRN可显著抑制A549-BM细胞的体内转移能力,进一步验证了其促进肺腺癌转移的作用。siBCL6转染实验结果显示,BCL6敲低可上调PTPRN表达。结论·PTPRN在肺腺癌组织中高表达,并通过促进EMT及激活PI3K-AKT信号通路促进肺腺癌细胞的迁移与转移;PTPRN高表达与肺腺癌患者的不良预后相关,PTPRN可增强肺腺癌细胞的侵袭性及转移能力;BCL6可能作为PTPRN的上游转录调控因子,影响其表达水平。
文摘目的·验证采用随机森林算法并基于血清代谢指纹数据、蛋白标志物癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)和Image-AI的多模态肺结节诊断模型(a multi-modal pulmonary nodule diagnosis model combined metabolic fingerprints,protein biomarker CEA and Image-AI via random forest,MPI-RF)的性能,探索其临床应用价值。方法·入组就诊于上海交通大学医学院附属胸科医院且低剂量螺旋CT表现为肺结节的患者289例,根据术后病理结果将其分为恶性结节组(n=197)和良性结节组(n=92),收集并比较2组患者的基本信息。使用电化学发光法检测2组患者术前血清CEA水平,使用基质辅助激光解吸电离质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry,MALDI-MS)检测血清代谢指纹图谱,使用CT影像人工智能模型Image-AI计算影像得分。将CEA数据、血清代谢指纹数据和影像得分整合后输入至MPI-RF中,计算每位患者的恶性概率得分。采用受试者操作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC曲线)、曲线下面积(area under the curve,AUC)评估不同模型的性能并采用DeLong检验进行比较分析,包括MPI-RF在不同类型(实性、纯磨玻璃、混合磨玻璃)和大小(直径<8 mm、直径≥8 mm)的肺结节中的诊断性能,MPI-RF与Mayo Clinic模型、美国退伍军人管理局(veterans administration,VA)模型、Brock模型的诊断性能比较,以及MPI-RF与肺部影像报告和数据系统(lung imaging reporting and data system,Lung-RADS)在良恶性结节中的诊断性能比较。结果·MPI-RF在肺结节良恶性鉴别中具有良好的诊断性能(AUC=0.887,95%CI 0.848~0.925,灵敏度为81.22%,特异度为83.70%);其中,MPI-RF对实性结节的AUC为0.877 (95%CI 0.820~0.934),混合磨玻璃结节的AUC为0.858 (95%CI 0.771~0.946),纯磨玻璃结节的AUC为0.978 (95%CI 0.923~1.000)。对于直径<8 mm的结节,MPI-RF的AUC为0.840 (95%CI 0.716~0.963);直径≥8 mm的结节,其AUC为0.891 (95%CI 0.849~0.933)。与现有模型对比的结果显示,MPI-RF的诊断性能优于Mayo Clinic模型、VA模型、Brock模型(均P=0.000);与Lung-RADS比较,MPI-RF在总样本、不同类型结节中的诊断性能均较优(均P=0.000)。结论·MPI-RF是性能优良的良恶性肺结节鉴别诊断模型,具有潜在的临床应用价值。
