Identification of gene-set signature and relevant immune cell infiltration in early-stage hepatocellular carcinoma

การระบุลักษณะเฉพาะของชุดยีนและการแทรกซึมของเซลล์ ภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้องในมะเร็งตับระยะเริ่มต้น

Name: Qijie Zhao

LCSH: Liver -- Cancer

LCSH: Cancer -- Immunological aspects

LCSH: Genes

Abstract: The incidence of hepatocellular carcinoma (HCC) is rising worldwide, and there is limited therapeutic efficacy due to tumor microenvironment heterogeneity and difficulty in early-stage screening. This study aimed to develop and validate a gene setbased signature for early-stage hepatocellular carcinoma patients and further explored specific marker dysregulation mechanisms as well as immune characteristics. We performed an integrated bioinformatics analysis of genomic, transcriptomic and clinical data with three independent cohorts. We systematically reviewed the crosstalk between specific genes, tumor prognosis, immune characteristics and biological function in the different pathological stage samples. Univariate and multivariate survival analysis were performed in the cancer genome atlas (TCGA) patients with survival data. Diethylnitrosamine (DEN)-induced HCC in wistar rat was employed to verify the reliability of the predictions. We identified a Cluster gene that potentially segregate patients with early-stage HCC (eHCC) from non-tumor, through integrated analysis of expression, overall survival, immune cells characteristics and biology function landscapes. Immune infiltration analysis showed that lower-infiltration of specific immune cells may be responsible for significantly worse prognosis in HCC (Hazard ratio, 1.691 ; 95%CI, 1.171-2.441 ; P=0.012), such as CD8 Tem and CTLs in eHCC. Our results identified that Cluster C1 signature presented a high accuracy in predicting CD8 Tem and CTLs immune cells (ROC=0.647) and cancerization (ROC=0.946) in liver. As a central member of Cluster C1, overexpressed DNA-dependent protein kinase catalytic subunit (PRKDC) was associated with the higher genetic alteration in eHCC than aHCC, which was also connected to immune cell-related poor prognosis. Finally, the predictive outcome of Cluster C1 and PRKDC alteration in DEN-induced eHCC rat was also confirmed. As a tumor prognosis-relevant gene-set based signature, the Cluster C1 showed an effective approach to predict cancenrization of eHCC and its related immune characteristics with considerable clinical value.

Abstract: มะเร็งตับเป็นโรคที่มีอุบัติการณ์เพิ่มสูงขึ้นทั่วโลก แต่ประสิทธิภาพในการรักษายังคงมีจำกัด เนื่องจากความหลากหลาขของสภาพแวดล้อมในระดับจุลภาคของก้อนมะเร็งและข้อจำกัดจากการ ตรวจคัดกรองมะเร็งในระยะเริ่มต้น การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาและตรวจสอบลายพิมพ์ ชุดยีนสำหรับผู้ป่วยมะเร็งตับในระยะเริ่มต้นและศึกษากลไกการควบคุมความผิดปกติของตัวบ่งชี้ที่ จำเฉพาะตลอดจนลักษณะภูมิคุ้มกัน โดยทำการวิเคราะห์ข้อมูลทางชีวสารสนเทศของข้อมูล จีโนม ทรานสคริปโตม รวมถึงข้อมูลทางคลินิกในกลุ่มประชากรสามกลุ่มและตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ ระหว่างยืนที่จำเพาะ การพยากรณ์ของโรค ลักษณะภูมิคุ้มกัน และหน้าที่ทางชีวภาพในผู้ป่วยที่มี พยาธิวิทยาในระยะต่างๆ ของมะเร็งตับรวมถึงวิเคราะห์การรอดชีวิตแบบตัวแปรเดียวและหลาย ตัวแปรในผู้ป่วยจากฐานข้อมูล The Cancer Genome Atlas (TCGA) ที่มีข้อมูลการรอดชีวิต นอกจากนี้ได้ตรวจสอบความน่าเชื่อถือของการทำนายทางคลินิกในหนูทดลองที่ถูกเหนี่ยวนำให้ เกิดรอยโรคก่อนเกิดมะเร็งตับด้วยไดเอทิลไนโตรซามีน จากการวิเคราะห์ข้อมูลทางคลินิกสามารถ ระบุยีนคลัสเตอร์ที่ใช้แยกผู้ป่วยมะเร็งตับระยะต้นออกจากผู้ป่วยที่ไม่เป็นมะเร็งผ่านการวิเคราะห์ การแสดงออกของยีน อัตราการรอดชีวิต ลักษณะของเซลล์ภูมิคุ้มกันและภูมิทัศน์การทำงานทาง ชีววิทยาในการวิเคราะห์การแทรกซึมของภูมิคุ้มกันแสดงให้เห็นว่าการแทรกซึมที่ต่ำของเซลล์ ภูมิคุ้มกันบางชนิด เช่น CD8 Tem และ CTL ในมะเร็งตับระยะเริ่มต้นมีความสัมพันธ์กับการ พยากรณ์โรคที่เลวลงอย่างมีนัยสำคัญ (อัตราส่วนอันตราย, 1.691 ; 95%CI, 1.171-2.441 ; P=0.012) การวิเคราะห์สามารถระบุได้ว่าลายพิมพ์ชุดของยีนในคลัสเตอร์ C1 มีความแม่นยำสูงในการทำนาย เซลล์ภูมิคุ้มกัน CD8 Tem และ CTL (ROC=0.647) และการเกิดมะเร็งในตับ (ROC=0.946) นอกจากนี้ การแสดงออกของยีน PRKDC ในคลัสเตอร์ C1 สัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงทาง พันธุกรรมในมะเร็งตับระยะต้นมากกว่า มะเร็งตับระยะท้ายซึ่งเชื่อมโยงกับการพยากรณ์โรคที่ไม่ดี ที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ภูมิคุ้มกัน สุดท้ายสามารถยืนยันผลการทำนายของการเปลี่ยนแปลงลายพิมพ์ชุด ของยีนในคลัสเตอร์ C1 และ PRKDC ในหนูทดลองที่ถูกเหนี่ยวนำ ให้เกิดมะเร็งตับระยะต้น ดังนั้น ในฐานะลายพิมพ์ชุดยีนที่เกี่ยวข้องกับ การพยากรณ์โรคคลัสเตอร์ C1 มีประสิทธิภาพในการ ทำนายการเกิดมะเร็งตับระยะต้นและลักษณะภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้องในทางคลินิก

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Natapol Pornputtapong

Role: Chairman

Name: Chalermchai Pilapong

Role: Member

Name: Zhangang Xiao

Role: Member

Name: Ratchada Cressey

Role: Member

Name: Supansa Pata

Role: Member

Created: 2022

Modified: 2022-12-29

Issued: 2022-12-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctor's degree

Descipline: Biomedical Sciences

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	621155807.pdf	5.81 MB	12	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.038973 วินาที