癌癥外周全血mRNA差異信號的可重復(fù)性、來源及功能研究.pdf

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

2、，許多研究者仍利用通路富集分析來解釋癌癥外周全血差異表達基因的生物學(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立基因表達譜數(shù)據(jù)中識別的mRNA差異信號是否具有顯著的可重復(fù)性，然后分析外周血白細胞構(gòu)成比例改變對癌癥外周全血差異mRNA信號的影響，最后利用差異上、下調(diào)基因分開進行通路富集的分析策略對癌癥外周全血差異表達基因進行了功能分析和含義解讀。
　　在第二章中，我們以肺癌為例，展示了從三套獨立的肺癌外周全血

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

4、表達譜進行類似分析，我們發(fā)現(xiàn)肺部炎癥疾病外周全血mRNA差異信號也來自髓系細胞比例增加、淋巴系細胞比例降低的白細胞構(gòu)成比例變化,反映髓系細胞和淋巴系細胞間的差異信號。通過直接比較肺癌和肺部炎癥疾病分別相對正常對照組的差異表達基因，發(fā)現(xiàn)兩者交疊的基因在表達調(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，通過識別癌癥相對正常對照組的差異表達mRNA信號對尋找有臨床實踐意義的炎、癌鑒別生物標記物的意義十

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，并通過分析由基因芯片和RNA-seq兩種技術(shù)檢測的五種癌癥的表達譜數(shù)據(jù)證明了將差異上、下調(diào)基因分開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差異信號也主要來自白細胞的群體構(gòu)成變化。據(jù)此，我們推測不同癌癥外周全血中觀察到的mRNA信號擾動都和白細胞構(gòu)成改變相關(guān)。利用將差異上、下調(diào)基因分開富集的策略