探究BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌組織基因表達(dá)及腫瘤微環(huán)境的變化

王旭紅 趙宏彩

摘要：目的 分析BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌組織基因表達(dá)和腫瘤微環(huán)境的變化情況。方法 從癌癥基因組圖譜數(shù)據(jù)庫中獲得甲狀腺乳頭狀癌的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)與BRAF基因的突變數(shù)據(jù)，用Perl語言合并數(shù)據(jù)，將其分為基因突變組與基因野生組;應(yīng)用R軟件篩選兩組的差異表達(dá)基因，用基因本體論（GO）和京都基因與基因組百科全書（KEGG）富集分析差異表達(dá)基因功能、信號(hào)通路;用惡性腫瘤中基質(zhì)細(xì)胞與免疫細(xì)胞評(píng)估軟件分析并對(duì)兩組間質(zhì)細(xì)胞和炎癥細(xì)胞實(shí)施評(píng)分處理，腫瘤免疫評(píng)估軟件分析免疫細(xì)胞豐度。結(jié)果與結(jié)論 BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌組織基因表達(dá)和腫瘤微環(huán)境發(fā)生改變，其組織中免疫細(xì)胞水平升高。

關(guān)鍵詞：甲狀腺乳頭狀癌;鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B;基因突變;差異表達(dá)基因;腫瘤微環(huán)境;免疫細(xì)胞

【中圖分類號(hào)】R246.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1673-9026（2021）01-003-01

甲狀腺癌屬于一種內(nèi)分泌系統(tǒng)常見的惡性腫瘤疾病，患病率呈逐漸升高的趨勢(shì)[1]。本研究深入探究基因的轉(zhuǎn)錄組測序大數(shù)據(jù)，分析BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌的分子改變，進(jìn)一步闡明BRAF基因突變與基因表達(dá)、腫瘤微環(huán)境之間的關(guān)系[2]。

1材料與方法

1.1甲狀腺乳頭狀癌患者隊(duì)列的獲取

甲狀腺乳頭狀癌患者的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的BRAF基因突變數(shù)據(jù)均來自癌癥基因組圖譜中的甲狀腺癌隊(duì)列，平臺(tái)內(nèi)數(shù)據(jù)的均對(duì)外開放。全部數(shù)據(jù)通過Linkedomics下載。

1.2轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)基因的篩選

應(yīng)用Perl語言對(duì)轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)與BRAF基因突變數(shù)據(jù)進(jìn)行合并;依據(jù)BRAF基因是否有突變，把甲狀腺乳頭狀癌標(biāo)本分為基因突變組與基因野生組。通過應(yīng)用R軟件的limma包對(duì)轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)在基因突變組與基因野生組的差異表達(dá)進(jìn)行分析，對(duì)其差異表達(dá)基因進(jìn)行篩選。

1.3差異表達(dá)基因功能與信號(hào)通路的分析

用R軟件分析包對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行基因本體論（GO）和京都基因與基因組百科全書（KEGG）分析。GO的內(nèi)容包含分子功能、細(xì)胞成分、生物學(xué)過程等三個(gè)方面，對(duì)基因進(jìn)行定位，對(duì)分子生物學(xué)功能及涉及的生物學(xué)過程進(jìn)行分析。KEGG對(duì)基因所屬的信號(hào)通路進(jìn)行富集分析。

1.4腫瘤微環(huán)境分析

從惡性腫瘤中基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞評(píng)估平臺(tái)下載相關(guān)組織的ES?TIMATE評(píng)估陣矩。通過R軟件的limma包， 對(duì)BRAF基因突變組與野生組中基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞所占比例進(jìn)行評(píng)分，分值越高代表該成分水平越高[3]。

1.5腫瘤組織中免疫細(xì)胞水平分析

從腫瘤免疫評(píng)估平臺(tái)下載相關(guān)組織的免疫細(xì)胞評(píng)估陣矩。通過應(yīng)用R軟件的limma包，對(duì)兩組不同類型免疫細(xì)胞的浸潤水平進(jìn)行評(píng)估，通過反卷積法從基因表達(dá)譜中計(jì)算腫瘤組織中B細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞豐度。豐度值越高表示該細(xì)胞含量越高。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用R軟件進(jìn)行秩和檢驗(yàn)?；蚝Y選標(biāo)準(zhǔn)為校正后P<0.05。

2結(jié)果

2.1基因突變組280例，基因野生組180例，差異表達(dá)基因1500個(gè)。BRAF基因突變組中PD?L1、PD?L2、CD80、CD86、CTLA4等基因表達(dá)上調(diào)。通過GO和KEGG分析顯示，部分生物學(xué)過程、分子功能、信號(hào)通路與BRAF基因突變密切相關(guān)。

2.2基因突變組癌組織中的基質(zhì)細(xì)胞、免疫細(xì)胞水平比基因野生組要高，組間結(jié)果比較，差異顯著（P均<0.05）。和基因野生組進(jìn)行對(duì)比，基因突變組腫瘤組織中B淋巴細(xì)胞、CD4+T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞豐度值高，P<0.05。兩組腫瘤組織中CD8+T淋巴細(xì)胞豐度值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3小結(jié)

總之， BRAF基因突變型組織中PD?L1、PD?L2、CD80、CD86和CTLA4 等免疫抑制相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)[4]。BRAF基因突變型甲狀腺乳頭狀癌組織中出現(xiàn)基質(zhì)細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、CD4+T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等腫瘤微環(huán)境的改變。本研究為后續(xù)臨床診治提供準(zhǔn)確的理論依據(jù)[5]。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳君君，鄭洪.BRAF基因V600E突變?cè)趷盒阅[瘤中作用的研究進(jìn)展[J].山東醫(yī)藥，2019，59（6）：91?94.

[2]盧軍峰，解乃昌，馬艷紅，等.甲狀腺乳頭狀癌組織中BRAF基因突變及CyclinD1蛋白表達(dá)的臨床意義[J].山東醫(yī)藥，2016，56（4）：36?37.

[3]趙宏彩，王旭紅.甲狀腺癌患者圍術(shù)期的認(rèn)知行為干預(yù)療效[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘，2019，v.19（70）：307-308.

[4]楊敬，嚴(yán)淑萍，龔艷萍，等.BRAF～（V600E）基因突變與中國甲狀腺乳頭狀癌患者臨床病理學(xué)特征間關(guān)系的Meta分析[J].華西醫(yī)學(xué)，2016，v.31（03）：81-93.

[5]于波洋，馬步云，周潔宏，等.甲狀腺乳頭狀癌合并橋本氏甲狀腺炎的BRAF基因表達(dá)及侵襲性[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2015，15（015）：2833-2835.

2017年省衛(wèi)計(jì)委科研課題：BRAFV600E基因突變指導(dǎo)cN0甲狀腺乳頭狀微小癌中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃的應(yīng)用研究，課題編號(hào)2017070。

作者簡介：王旭紅（1972-），男，2004年在山西省腫瘤醫(yī)院頭頸外科工作，1997年畢業(yè)于新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院，現(xiàn)任山西省腫瘤醫(yī)院頭頸科外科主任醫(yī)師，第二作者趙宏彩為通訊作者，與第一作者為同一單位，現(xiàn)任山西省腫瘤醫(yī)院頭頸外科主任護(hù)師。

山西省腫瘤醫(yī)院 山西太原 030000