مقالة منهجية

التروبومودولين 3 الإفراط في التعبير كعلامة لمقاومة البلاتين والتسلل المناعي في سرطان المبيض

3.4K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/65841

⸱

أغسطس 2, 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Clinic, School of Medicine, Yangzhou Polytechnic College, 2Department of Nuclear Medicine, Huangshi Central Hospital, Affiliated Hospital of Hubei Institute of Technology, 3School of Biology and Engineering, Guizhou Medical University, 4Hemorheology Center, Department of Physiology and Pathophysiology, School of Basic Medical Sciences, Peking University Health Science Center

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

تمت دراسة تروبومودولين 3 (TMOD3) بشكل متزايد في الأورام في السنوات الأخيرة. هذه الدراسة هي الأولى التي تشير إلى أن TMOD3 يتم التعبير عنه بشكل كبير في سرطان المبيض ويرتبط ارتباطا وثيقا بمقاومة البلاتين وتسلل المناعة. يمكن أن تساعد هذه النتائج في تحسين النتائج العلاجية لسرطان المبيض.

الملخص

يلعب الهيكل الخلوي دورا مهما في مقاومة البلاتين في سرطان المبيض. التروبومودولين 3 (TMOD3) أمر بالغ الأهمية في تطور العديد من الأورام ، لكن دوره في مقاومة الأدوية لسرطان المبيض لا يزال غير مستكشف. من خلال تحليل البيانات من قواعد بيانات Gene Expression Omnibus (GEO) ، وأطلس جينوم السرطان (TCGA) ، واتحاد تحليل الورم البروتيني السريري (CPTAC) ، قارنت هذه الدراسة تعبير TMOD3 في سرطان المبيض والأنسجة الطبيعية ، وفحصت تعبير TMOD3 بعد العلاج البلاتيني في سرطانات المبيض الحساسة للبلاتين والمقاومة للبلاتين. تم استخدام طريقة كابلان ماير لتقييم تأثير TMOD3 على البقاء على قيد الحياة بشكل عام (OS) والبقاء على قيد الحياة بدون تقدم (PFS) في مرضى سرطان المبيض. تم التنبؤ بالحمض النووي الريبي الميكروي (miRNAs) الذي يستهدف TMOD3 باستخدام TargetScan وتحليله باستخدام قاعدة بيانات TCGA. تم استخدام مورد التقدير المناعي للورم (TIMER) وبوابة مستودع متكاملة لتفاعلات الجهاز المناعي للورم (TISIDB) لتحديد العلاقة بين تعبير TMOD3 وتسلل المناعة. تم استكشاف شبكات التعبير المشترك TMOD3 في سرطان المبيض باستخدام LinkedOmics ، وأداة البحث لاسترجاع الجينات / البروتينات المتفاعلة (STRING) ، وقاعدة بيانات التعليقات التوضيحية والتصور والاكتشاف المتكامل (DAVID) المعلوماتية الحيوية. أظهرت النتائج أن TMOD3 تم التعبير عنه بشكل كبير في سرطان المبيض وكان مرتبطا بتصنيف سرطان المبيض وتدريجه وانبثاثه. تم تقليل تعبير TMOD3 بشكل ملحوظ في خلايا سرطان المبيض المعالجة بالبلاتين والمرضى. ومع ذلك ، كان تعبير TMOD3 أعلى في خلايا وأنسجة سرطان المبيض المقاومة للبلاتين مقارنة بالخلايا والأنسجة الحساسة للبلاتين. ارتبط تعبير TMOD3 العالي بشكل كبير بانخفاض نظام التشغيل و PFS في مرضى سرطان المبيض الذين عولجوا بالعلاج الكيميائي القائم على البلاتين. من المحتمل أن يكون تنظيم ما بعد النسخ بوساطة miRNA مسؤولا عن ارتفاع تعبير TMOD3 في سرطان المبيض وأنسجة المبيض المقاومة للبلاتين. ارتبط التعبير عن TMOD3 mRNA بالتسلل المناعي في سرطان المبيض. تشير هذه النتائج إلى أن TMOD3 يتم التعبير عنه بشكل كبير في سرطان المبيض ويرتبط ارتباطا وثيقا بمقاومة البلاتين وتسلل المناعة.

المقدمة

سرطان المبيض هو ثاني أعلى معدل في معدل وفيات الأورام النسائية في جميع أنحاء العالم1. يمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنواع بناء على علم أمراض الأنسجة: الخلايا الجرثومية ، اللحمة المتوسطة للغدد التناسلية ، والأورام الظهارية ، منها 90٪ من المرضى يعانون من سرطان المبيض الظهاري. تشمل عوامل الخطر المرتبطة بسرطان المبيض الإباضة المستمرة وزيادة التعرض لموجهة الغدد التناسلية والسيتوكينات الالتهابية2. أكثر من 75٪ من حالات سرطان المبيض لا يتم اكتشافها حتى مراحل متقدمة ، مما يؤدي إلى عدم وجود علاج فعال. المرضى الذين يعانون من سرطان المبيض المتقدم لديهم تشخيص سيئ ، مع أقل من 20 ٪ من معدل البقاء على قيد الحياة لمدة 5 سنوات على الرغم من أنظمة العلاج الكيميائي الجديدة ، مثل الإدارة داخل الصفاق والعلاج الموجه. يتكون العلاج القياسي لسرطان المبيض بشكل أساسي من جراحة استئصال الورم تليها العلاج الكيميائي بأدوية مثل البلاتين وباكليتاكسيل. ومع ذلك ، يحدث تكرار الورم في حوالي 70 ٪ من الحالات1. يمارس سيسبلاتين آثاره العلاجية من خلال التدخل في تكرار الحمض النووي ونسخه وهو حاليا عامل الخط الأول في العلاج الكيميائي لسرطان المبيض. ومع ذلك ، فإن نسبة كبيرة من مرضى سرطان المبيض مقاومون للبلاتين3. تعتبر العمليات الخلوية المتعددة ، مثل تدفق الدواء ، وإزالة السموم الخلوية ، وإصلاح الحمض النووي ، وموت الخلايا المبرمج ، والالتهام الذاتي ، حاسمة في مقاومة البلاتين في خلايا سرطان المبيض4،5،6.

التغيير في الهيكل الخلوي هو آلية مهمة تؤثر على مقاومة البلاتين في سرطان المبيض. تم الإبلاغ مؤخرا عن أن الجينات المرتبطة بالهيكل الخلوي عادة ما يتم التعبير عنها بشكل شاذ ، ويتم تعديل الهيكل الخلوي للأكتين بشكل كبير في وجود موت الخلايا المبرمج الناجم عن سيسبلاتين7. أظهرت العديد من الدراسات أن سيسبلاتين يعدل الميكانيكا النانوية لخلايا سرطان المبيض. يزداد تصلب الخلايا في الخلايا الحساسة مع الاعتماد على جرعة البلاتين ، ويساهم بشكل رئيسي في تعطيل بلمرة الأكتين. في المقابل ، لم تظهر الخلايا المقاومة للسيسبلاتين أي تغيير كبير في تصلب الخلايا بعد علاج سيسبلاتين8. علاوة على ذلك ، كانت وحدات يونغ لخلايا سرطان المبيض الحساسة للسيسبلاتين أقل ، كما يتضح من مجهر القوة الذرية. في المقابل ، تظهر خلايا سرطان المبيض المقاومة للسيسبلاتين هيكلا خلويا يتميز بألياف إجهاد الأكتين الطويلة. تثبيط Rho GTPase يقلل من الصلابة ويعزز حساسية سيسبلاتين في هذه الخلايا المقاومة. على العكس من ذلك ، فإن تنشيط Rho GTPase في الخلايا الحساسة للسيسبلاتين يزيد من تصلب الخلايا ويقلل من حساسيتها للسيسبلاتين9. يقلل البروتين المرتبط بالحمض النووي الريبي مع الربط المتعدد (RBPMS) ، وهو جين مثبط للورم ، من مقاومة سيسبلاتين في خلايا سرطان المبيض عن طريق تنظيم التعبير البروتيني للشبكة الهيكلية الخلوية والحفاظ على سلامة الخلية10. تكون ألياف إجهاد الأكتين أكثر وضوحا في خلايا A2780 / CP مقارنة بخلايا A2780. يؤدي تطور مقاومة الأدوية في خلايا سرطان المبيض إلى إعادة تنظيم واسعة النطاق للهيكل الخلوي للأكتين ، مما يؤثر على الخواص الميكانيكية الخلوية والحركة ونقل الأدوية داخل الخلايا11.

TMOD3 هو بروتين منظم للهيكل الخلوي يمنع إزالة بلمرة الأكتين عن طريق تغطية الأطراف البطيئة النمو (المدببة) لخيوط الأكتين12. يلعب TMOD3 أدوارا مختلفة في أنواع مختلفة من الخلايا من خلال تنظيم ديناميكيات الأكتين ويشارك في عمليات مختلفة ، مثل تعزيز شكل الخلية وهجرة الخلايا وتقلص العضلات. وقد تبين أن حذف TMOD3 في الفئران يؤدي إلى الموت الجنيني في E14.5-E18.5 ، مما يشير إلى أن TMOD3 قد يكون عاملا حاسما في التطور الجنيني13. استنادا إلى وظائفه البيولوجية في الخلايا الجذعية والسلفية ، قد يلعب TMOD3 دورا أساسيا في تطور الورم. في سرطان الخلايا الكبدية ، يعزز TMOD3 نمو وغزو وهجرة خلايا سرطان الخلايا الكبدية عن طريق تنشيط مسار إشارات MAPK / ERK14 ويعزز ورم خبيث بعيد عن طريق تنشيط مسار PI3K-AKT من خلال التفاعل مع مستقبل عامل نمو البشرة15. يمنع MiRNA-490-3p تكاثر خلايا سرطان الخلايا الكبدية وغزوها من خلال استهداف TMOD316. يحسن MiR-145 الحساسية الإشعاعية لسرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة المقاوم للإشعاع عن طريق تثبيط TMOD317. كشفت التجارب في المختبر أن TMOD3 توسط في غزو خلايا سرطان المريء من خلال تنظيم الهيكل الخلوي من خلال التفاعل مع ليسيل أوكسيديز homolog 2 (LOXL2) 18. بالإضافة إلى ذلك ، كشف التحليل البروتيني أن التعبير العالي ل TMOD3 يمكن أن يتوسط المقاومة الكيميائية للإيتوبوسيد في سرطان الرئة من خلال مسار موت الخلايا المبرمج19. على الرغم من أن TMOD3 قد تمت دراسته بشكل متزايد في الأورام في السنوات الأخيرة ، إلا أنه لا توجد تقارير حتى الآن عن دور TMOD3 في سرطان المبيض والعلاج الكيميائي.

وجدت هذه الدراسة أن TMOD3 يتم تنظيمه في سرطان المبيض. والجدير بالذكر أن تنظيم TMOD3 كان مرتبطا بمقاومة البلاتين. قيمت هذه الدراسة أيضا القيمة النذير ل TMOD3 في سرطان المبيض وعلاقته بالتسلل المناعي للورم. تشير هذه الدراسة إلى أن الإفراط في التعبير عن TMOD3 في سرطان المبيض يرتبط بمقاومة البلاتين.

البروتوكول

1. التعبير الجيني الجامع (GEO)

ملاحظة: تم اشتقاق تعبير TMOD3 في سرطان المبيض ، وفي سرطان المبيض المعالج بأدوية البلاتين ، وفي سرطان المبيض المقاوم للأدوية من مجموعات بيانات GEO. كان نوع الدراسة لجميع مجموعات البيانات هو التنميط التعبيري بواسطة المصفوفة ، وكانت الكائنات الحية هي الإنسان العاقل.

  1. انتقل إلى قاعدة بيانات GEO (انظر جدول المواد) ، وأدخل الكلمات الرئيسية مثل TMOD3 ، وسرطان المبيض ، ومقاومة الأدوية أو الانضمام إلى البيانات في مربع البحث (انظر الشكل التكميلي 1A).
  2. قسم البيانات إلى مجموعات مختلفة في المربع تعريف المجموعة . في قائمة الخيارات ، اختر Benjamini و Hochberg (معدل الاكتشاف الخاطئ) في مربع تطبيق التعديل على قيم P ، ثم انقر فوق تم التحليل في قائمة GEO2R . انقر فوق تنزيل الجدول الكامل للحصول على النتائج.
  3. قم بالتحقيق في البيانات التي تم تنزيلها ورسمها باستخدام برنامج الرسوم البيانية والإحصاء (انظر الشكل التكميلي 1 ب).
  4. استخدم اختبار t غير المزاوج للمقارنة بين مجموعتين.

2. تي إن إم بلوت

ملاحظة: يستخدم TNMplot بيانات RNA-seq من أطلس جينوم السرطان (TCGA) ، والبحوث العلاجية لتوليد علاجات فعالة (TARGET) ، ومستودعات التعبير الجيني للأنسجة (GTEx)20. تم تحليل تعبير TMOD3 في أنسجة المبيض الطبيعية وسرطان المبيض باستخدام TNMplot.

  1. انتقل إلى أداة الويب TNMplot (انظر جدول المواد) ، وانقر فوق مقارنة الورم والطبيعي.
  2. أدخل TMOD3 في اختيار صندوق الجينات ، واختر سرطان المثانة المصلي المبيضي في مربع اختيار الأنسجة .
  3. انقر فوق بدء التحليل للحصول على النتائج (انظر الشكل التكميلي 1C).

3. يوالكان

ملاحظة: بوابة تحليل بيانات جامعة ألاباما في برمنغهام CANcer (UALCAN) هي مورد سهل الاستخدام عبر الإنترنت لتحليل بيانات السرطان المتاحة للجمهور21. تم تحليل تعبير مستوى البروتين ل TMOD3 في الأنسجة الطبيعية وسرطان المبيض في بيانات CPTAC باستخدام UALCAN.

  1. انتقل إلى UALCAN (انظر جدول المواد) وانقر على قائمة البروتيوميات .
  2. أدخل TMOD3 في المربع أدخل أسماء الجينات ، واختر سرطان المبيض في مربع مجموعة بيانات CPTAC .
  3. انقر فوق استكشاف للحصول على النتائج (انظر الشكل التكميلي 1D).

4. تحليل النذير KM-الراسمة

ملاحظة: تم تحليل القيمة النذير ل TMOD3 في سرطان المبيض باستخدام مخطط كابلان ماير (KM-plotter) ، بما في ذلك البقاء على قيد الحياة بشكل عام (OS) والبقاء على قيد الحياة بدون تقدم (PFS) 22.

  1. انتقل إلى KM-plotter (انظر جدول المواد) ، وانقر فوق بدء KM-plotter لسرطان المبيض.
  2. أدخل TMOD3 في مربع رمز معرف Affy / الجين .
  3. اختر تحديد تلقائي لأفضل قطع في تقسيم المرضى حسب المربع.
  4. اختر يحتوي على بلاتين في خيار العلاج الكيميائي عند إجراء تحليل التشخيص لمرضى العلاج الكيميائي القائم على البلاتين.
  5. اختر TCGA في استخدام مجموعة (مجموعات) البيانات التالية لمربع التحليل .
  6. انقر فوق رسم مخطط كابلان ماير للحصول على النتائج (انظر الشكل التكميلي 2).

5. راسمة ROC

ملاحظة: تم استخدام راسمة منحنى خصائص تشغيل جهاز الاستقبال (ROC) لتحليل تعبير TMOD3 في المرضى المقاومين أو الحساسين للعلاج الكيميائي القائم على البلاتين ويسمح بالتحقق من صحة الجين المعني كعلامة تنبؤية بواسطة منحنيات ROC. مجموعات البيانات الخاصة بمخطط ROC على مستوى النسخ مأخوذة بشكل أساسي من قواعد بيانات TCGA و GEO وتحتوي على بيانات العلاج والاستجابة من 1816 مريضا بسرطان المبيض23.

  1. انتقل إلى ROC Plotter (انظر جدول المواد) ، وانقر على ROC plotter لسرطان المبيض.
  2. أدخل TMOD3 في مربع رمز الجينات .
  3. اختر البقاء على قيد الحياة بدون انتكاس في 6 أشهر في مربع الاستجابة ، واختر بلاتين في مربع العلاج .
  4. انقر فوق حساب للحصول على النتائج (انظر الشكل التكميلي 3).

6. تحليل mRNA-miRNA

ملاحظة: تم التنبؤ ب miRNAs التي تستهدف TMOD3 بواسطة TargetScan24 ، ثم تم تحليل ارتباط TMOD3 مع miRNAs في مجموعة بيانات سرطان المبيض TCGA بواسطة cBioportal25. بعد ذلك ، تم تصور النتيجة أعلاه بواسطة Cytoscape26. تم تحليل تعبير MiRNA في مرضى سرطان المبيض الحساس للسيسبلاتين والمقاوم للأدوية بواسطة LinkedOmics27.

  1. انتقل إلى TargetScan (انظر جدول المواد) ، وأدخل TMOD3 في مربع إدخال رمز جين بشري (انظر الشكل التكميلي 4A).
  2. انتقل إلى cBioportal (انظر جدول المواد).
  3. اختر مجموعة بيانات سرطان المثانة المصلي المبيض (TCGA، Nature 2011) وأدخل رموز TMOD3 و miRNA في مربع إدخال الجينات .
  4. انقر فوق إرسال استعلام للحصول على بيانات الارتباط الخاصة ب TMOD3 مع miRNAs في مجموعة بيانات سرطان المبيض TCGA (انظر الشكل التكميلي 4B) ، ثم تصور النتيجة بواسطة Cytoscape (انظر جدول المواد) (انظر الشكل التكميلي 4C).
  5. انتقل إلى LinkedOmics (انظر جدول المواد)، وحدد TCGA_OV نموذجية نموذجية.
  6. اختر سريري في المربع تحديد مجموعة بيانات البحث ، وحدد الحالة البلاتينية في المربع تحديد سمة مجموعة بيانات البحث .
  7. اختر miRNASeq في المربع تحديد مجموعة البيانات المستهدفة ، واختر t-test في تحديد الطريقة الإحصائية.
  8. انقر فوق إرسال استعلام للحصول على النتائج (انظر الشكل التكميلي 4D).

7. تحليل التسلل المناعي

ملاحظة: تم استخدام قاعدة بيانات أطلس البروتين البشري (HPA) لتحليل توزيع TMOD3 في الخلايا المناعية المختلفة. TIMER هي قاعدة بيانات ملائمة عبر الإنترنت تحلل التسلل المناعي المرتبط بأنواع متعددة من السرطان28. استخدمت هذه الدراسة TIMER لتحليل العلاقة بين تعبير TMOD3 mRNA ونقاء سرطان المبيض وتسلل الخلايا المناعية. TISIDB هي بوابة إلكترونية للتفاعلات بين الورم والجهاز المناعي29. استخدمت هذه الدراسة TISIDB لتحديد العلاقة بين TMOD3 ومضادات المناعة في سرطان المبيض.

  1. انتقل إلى HPA (انظر جدول المواد) ، وأدخل TMOD3 في مربع البحث ، ثم احصل على النتيجة.
  2. اختر مناعة لإظهار توزيع TMOD3 في الخلايا المناعية المختلفة (انظر الشكل التكميلي 5A).
  3. انتقل إلى TIMER (انظر جدول المواد) وأدخل TMOD3 في مربع رمز الجين .
  4. اختر OV في مربع أنواع السرطان وانقر فوق إرسال للحصول على النتيجة (انظر الشكل التكميلي 5B).
  5. انتقل إلى TISIDB (انظر جدول المواد) وأدخل TMOD3 في مربع رمز الجين .
  6. انقر فوق إرسال للحصول على النتيجة (انظر الشكل التكميلي 5C).

8. شبكات التعبير المشترك TMOD3 في سرطان المبيض

ملاحظة: تم تحليل الجينات المعبر عنها بالاشتراك مع TMOD3 بواسطة LinkedOmics ، وتم عرض جينات TOP50 بواسطة الخرائط الحرارية. تم التنبؤ بجينات TMOD3 المتفاعلة بواسطة STRING30. بعد ذلك، عرض الجينات المتداخلة بواسطة مخطط فن. تم شرح الجينات المتداخلة وظيفيا بواسطة DAVID31للعملية البيولوجية لأنطولوجيا الجينات (GO-BP) ، والمكون الخلوي لأنطولوجيا الجينات (GO-CC) ، والوظيفة الجزيئية لأنطولوجيا الجينات (GO-MF) ، وموسوعة كيوتو للجينات والجينوم (KEGG).

  1. انتقل إلى LinkedOmics، وحدد TCGA_OV نموذجي نموذجي.
  2. اختر RNAseq في مربع تحديد مجموعة بيانات البحث وحدد مربع مجموعة البيانات الهدف .
  3. انقر فوق إرسال استعلام للحصول على نتائج الجينات المعبر عنها بشكل مشترك مع TMOD3.
  4. انتقل إلى STRING (انظر جدول المواد) ، وأدخل TMOD3 في مربع اسم البروتين .
  5. اختر الإنسان العاقل في مربع الكائنات الحية وانقر على بحث للحصول على النتيجة (انظر الشكل التكميلي 6).
  6. انتقل إلى DAVID (انظر جدول المواد).
  7. أدخل الجينات المتداخلة في مربع إدخال قائمة الجينات واختر ENSEMBL _GENE_SYMBOL في المربع تحديد معرف .
  8. انقر فوق إرسال القائمة للحصول على النتائج (انظر الشكل التكميلي 7).

9. قاعدة بيانات CTD

ملاحظة: قاعدة بيانات CTD هي أداة جديدة لتحليل العلاقات بين الكيمياء والجينات والأنماط الظاهرية والمرض والبيئة32. تتنبأ قاعدة بيانات CTD بالأدوية التي تستهدف TMOD3. ثم يتم استخدام قاعدة بيانات PubChem لتحديد التركيب الجزيئي النهائي للدواء.

  1. انتقل إلى قاعدة بيانات CTD (انظر جدول المواد) واختر استعلام التفاعل الكيميائي - الجيني في قائمة البحث .
  2. أدخل TMOD3 في مربع GENE ، وانقر فوق بحث للحصول على النتائج (انظر الشكل التكميلي 8).
  3. انتقل إلى قاعدة بيانات PubChem (انظر جدول المواد) وأدخل الأدوية في مربع البحث للحصول على النتائج (انظر الشكل التكميلي 9).

النتائج

تعبير TMOD3 في سرطان المبيض
أولا، أظهرت قاعدة بيانات توقعات البيئة العالمية أن مستويات تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال ل TMOD3 كانت مرتفعة في مجموعات بيانات المصفوفات الدقيقة GSE51088 و GSE66957 (الشكل 1 أ، ب). كما تم التعبير عن TMOD3 بشكل كبير في سرطان المبيض مقارنة بأنسجة المبيض الطبيعية بواسطة أداة الويب TNMplot (الشكل 1C). أظهر تحليل بيانات CPTAC بواسطة أداة الويب UALCAN أن مستوى البروتين في TMOD3 كان أيضا أعلى بكثير في سرطان المبيض منه في أنسجة المبيض الطبيعية (الشكل 1 د). إلى جانب ذلك ، أظهرت مجموعة بيانات GEO GSE53963 أن تعبير TMOD3 كان أعلى بكثير في سرطانات المبيض ذات الدرجة 4 مقارنة بأولئك الذين لديهم درجتان 2 و 3 (الشكل 1E) ، وأظهرت مجموعة بيانات GSE23554 أن مستويات TMOD3 كانت أعلى في المرضى الذين يعانون من سرطان المبيض في المرحلة 3 مقارنة بأولئك الذين يعانون من المرحلتين 1 و 2 (الشكل 1F). بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت مجموعة بيانات GSE131978 أن تعبير TMOD3 كان أيضا أعلى بشكل ملحوظ في أنسجة سرطان المبيض مع ورم خبيث مقارنة بتلك التي لا تحتوي على ورم خبيث (الشكل 1G). تشير هذه النتائج إلى أن TMOD3 قد يؤثر على تطور سرطان المبيض.

آثار البلاتين على تعبير TMOD3 في سرطان المبيض
العلاج الكيميائي هو عامل مهم يؤثر على تطور سرطان المبيض33. للتحقق مما إذا كان TMOD3 يؤثر على تطور سرطان المبيض من خلال التأثير على العلاج الكيميائي ، لاحظت هذه الدراسة أولا ما إذا كان تعبير TMOD3 قد تغير في سرطان المبيض عند علاجه بأدوية العلاج الكيميائي. أظهرت مجموعة البيانات GSE47856 أن مستوى التعبير عن TMOD3 انخفض بعد علاجه بالسيسبلاتين في خط خلايا سرطان المبيض CH1 (الشكل 2A). أظهرت مجموعة بيانات GSE49577 أن تعبير TMOD3 mRNA كان أقل في الفئران المصابة بسرطان المبيض التي عولجت بالكاربوبلاتين مقارنة بالفئران غير المعالجة (الشكل 2 ب). بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت مجموعة بيانات GSE63885 أيضا أن تعبير TMOD3 قد انخفض بشكل ملحوظ بعد العلاج الكيميائي القائم على البلاتين في مرضى سرطان المبيض الذين كانوا حساسين للغاية للبلاتين مقارنة بمرضى سرطان المبيض الذين لم يعالجوا بالعلاج الكيميائي ، ولكن لم يكن هناك فرق في مرضى سرطان المبيض الذين كانوا حساسين بشكل معتدل للبلاتين (الشكل 2C). تشير النتائج المذكورة أعلاه إلى أن TMOD3 هو هدف محتمل للبلاتين.

تعبير TMOD3 في سرطان المبيض الحساس للبلاتين أو المقاوم
بناء على النتائج المذكورة أعلاه ، افترضت هذه الدراسة أن التعبير العالي عن TMOD3 في سرطان المبيض قد يؤثر على تطور سرطان المبيض من خلال تنظيم مقاومة البلاتين. لذلك ، فحصت هذه الدراسة أولا تعبير TMOD3 في خطوط الخلايا المقاومة للأدوية أو أنسجة سرطان المريض من خلال مجموعات بيانات GEO متعددة. أظهرت كل من مجموعات البيانات GSE15372 و GSE33482 أن تعبير TMOD3 في خط خلايا سرطان المبيض المقاوم للسيسبلاتين a2780 كان أعلى بكثير من ذلك في المجموعة الحساسة للسيسبلاتين (الشكل 3 أ ، ب). أظهرت مجموعة بيانات GSE45553 أن تعبير TMOD3 في التعبير الكروي لسرطان المبيض المقاوم للسيسبلاتين كان أعلى بكثير من تعبير المجموعة الحساسة للسيسبلاتين (الشكل 3C). أخيرا ، كشف تحليل شامل لمرضى العلاج الكيميائي لسرطان المبيض TCGA و GEO باستخدام مخطط ROC أن التعبير عن TMOD3 كان أعلى بكثير في مرضى سرطان المبيض الذين يعانون من مقاومة البلاتين مقارنة بالحساسية للبلاتين (الشكل 3D). علاوة على ذلك ، أظهر منحنى ROC TMOD3 كعلامة لتحديد مقاومة البلاتين في سرطان المبيض (الشكل 3E). تشير النتائج المذكورة أعلاه إلى أن التعبير العالي عن TMOD3 قد يلعب دورا أساسيا في مقاومة البلاتين في سرطان المبيض.

تأثير تعبير TMOD3 على معدل بقاء مريض سرطان المبيض
كشف التحليل النذير لمرضى سرطان المبيض TCGA بواسطة أداة KM-plotter أن التعبير العالي ل TMOD3 mRNA كان مرتبطا بشكل كبير بانخفاض نظام التشغيل و PFS في إجمالي المرضى أو المرضى الذين يعانون من العلاج البلاتيني (الشكل 4). ومن المثير للاهتمام ، أن PFS في المرضى الذين يعانون من العلاج البلاتيني كان أكثر أهمية من إجمالي المرضى (الشكل 4D). نظرا لأن PFS هو مؤشر أفضل لنتائج العلاج من نظام التشغيل ، فإن التحليل النذير يوضح أيضا الدور الحاسم ل TMOD3 في المرضى الذين يعانون من العلاج الكيميائي القائم على البلاتين لسرطان المبيض.

تحليل mRNA-miRNA ل TMOD3 في سرطان المبيض
يعد تنظيم ما بعد النسخ بوساطة microRNAs آلية مهمة تؤثر على التعبير الجيني. يمكن التنبؤ بوظيفة الجين بناء على وظيفة microRNAs التي تستهدفه34. لاستكشاف الآلية المحتملة لتعبير TMOD3 المرتفع في سرطان المبيض ، تم تحديد واحد وعشرين microRNAs تستهدف TMOD3 من خلال تنبؤ TargetScan. كما تم التحقق من ارتباطها ب TMOD3 في عينات سرطان المبيض TCGA (الشكل 5 أ). لقد ثبت أن جميعها تتوسط في المقاومة الكيميائية للورم ، وتبين أن الغالبية (17/21) ترتبط بمقاومة سيسبلاتين في سرطان المبيض35،36،37،38،39،40،41،42،43،44،45،46،47،48، باستثناء has-miR-301a-3p و has-miR -301b-3p و has-miR-365a-5p و has-miR-365b-5p. بالإضافة إلى ذلك ، كشف تحليل عينات سرطان المبيض TCGA أن كلا من has-miR-454-3p و has-miR-133a-3p كانا مرتبطين سلبا بشكل كبير بتعبير TMOD3 (الشكل 5A-C). علاوة على ذلك ، تم العثور على has-miR-133a-3p للتعبير المتواضع في سرطانات المبيض المقاومة للسيسبلاتين من خلال تحليل Linkedomics (الشكل 5E) ، بينما لم تكن هناك أهمية في has-miR-454-3p (الشكل 5D). لذلك ، من الممكن أن يكون التنظيم اللاحق للنسخ بوساطة microRNAs ، وخاصة has-miR-133a-3p ، مسؤولا عن التعبير العالي عن TMOD3 في سرطان المبيض المقاوم للسيسبلاتين.

العلاقة بين تعبير TMOD3 والتسلل المناعي في سرطان المبيض
العلاج المناعي هو استراتيجية علاجية جديدة وواعدة مقارنة بالعلاج الكيميائي والجراحة. حوالي 50٪ من مرضى سرطان المبيض لديهم تسلل تلقائي للخلايا المناعيةالمتعددة 49,50. علاوة على ذلك ، فإن العلاج المناعي لمرضى سرطان المبيض الذين يعانون من المقاومة الكيميائية أمر مهم. على سبيل المثال ، أظهر مثبط موت الخلايا المبرمج 1 ligand 1 (PD-L1) Durvalumab ، بالاشتراك مع مثبط PARP Olaparib ، آثارا علاجية جيدة في مرضى سرطان المبيض الذين يعانون من مقاومة البلاتين51. أظهرت مجموعة بيانات HPA أن TMOD3 كان موزعا على نطاق واسع في الخلايا المناعية المختلفة (الشكل 6A ، B) ، مما يعني أن TMOD3 يلعب دورا مهما في الخلايا المناعية. لذلك ، بحثت هذه الدراسة في العلاقة بين TMOD3 والتسلل المناعي لسرطان المبيض باستخدام TIMER. كان TMOD3 مرتبطا سلبا بنقاء الورم (الشكل 6C). هذا يشير إلى أن العديد من الخلايا الأخرى تتسلل إلى أنسجة سرطان المبيض وأن TMOD3 يمكن أن يؤثر على سرطان المبيض من خلال هذه الخلايا المتسللة. في الواقع ، أظهرت النتائج كذلك أن تعبير TMOD3 كان مرتبطا بشكل إيجابي بالخلايا الليمفاوية البائية ، والخلايا التائية CD8 + ، والعدلات ، والخلايا المتغصنة ، ولكن ليس مع الخلايا التائية CD4 + والبلاعم (الشكل 6D-I). بحثت هذه الدراسة كذلك في العلاقة بين تعبير TMOD3 ومضادات المناعة أو الكيموكينات في سرطان المبيض. ووجدت أن تعبير TMOD3 كان مرتبطا بشكل كبير بمختلف مضادات المناعة (الشكل 7 أ) ، بما في ذلك نقاط التفتيش المناعية الراسخة مثل الموت المبرمج 1 (PD1) ، PD-L1 (CD274) ، ومستضد الخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا 4 (CTLA4) (الشكل 7B-D). تشير هذه النتائج إلى أن TMOD3 قد يلعب دورا مهما في التسلل المناعي لسرطان المبيض.

شبكات التعبير المشترك TMOD3 في سرطان المبيض
ثم استكشفت هذه الدراسة الآليات المحتملة ل TMOD3 في تورط سرطان المبيض. أولا ، قامت هذه الدراسة ببناء شبكة التعبير المشترك ل TMOD3 في سرطان المبيض. ارتبط ما مجموعه 4774 جينا بشكل كبير ب TMOD3 في عينات سرطان المبيض TCGA التي كشفت عنها LinkedOmics. أظهرت الخريطة الحرارية جينات TOP50 المرتبطة بشكل إيجابي أو سلبي ب TMOD3 (الشكل 8A ، B). بعد ذلك ، فحصت هذه الدراسة 295 جينا تتفاعل مع TMOD3 باستخدام STRING. بعد تداخل 4774 جينا مرتبطا بشكل كبير ب TMOD3 و 295 جينا يتفاعل مع TMOD3 ، تم فحص 76 جينا (الشكل 8C). أظهر تحليل الإثراء الوظيفي لهذه الجينات ال 76 أن الهيكل الخلوي للأكتين والالتصاق البؤري كانا الأكثر إثراء (الشكل 8 د). كشف تحليل إثراء مسار KEGG أن البروتيوغليكان في السرطان كان الأكثر إثراء (الشكل 8E).

علاجات الجزيئات الصغيرة
تم تحليل الارتباطات بين TMOD3 والأدوية المحتملة أو الجزيئات الصغيرة باستخدام قاعدة بيانات CTD. تم تحديد ما مجموعه ثمانية أدوية لها تأثيرات مثبطة محتملة على TMOD3 (الشكل 9 أ) ، بما في ذلك الأسيتامينوفين ، وحمض الأريستولوتشيك الأول ، والبوفالين ، ودوكسوروبيسين ، وحمض الفوليك ، وهالوبيريدول ، وتوكسين T-2 ، ورباعي كلورو ثنائي بنزوديوكسين (الشكل 9B-I). تم تحديد الهياكل الجزيئية للأدوية المحددة بواسطة قاعدة بيانات PubChem. توفر هذه الأدوية أدلة للتغلب على عملية مقاومة الأدوية في سرطان المبيض بوساطة الإفراط في التعبير عن TMOD3.

figure-results-1
الشكل 1: mRNA ومستويات التعبير البروتيني ل TMOD3 في مجموعات بيانات متعددة لسرطان المبيض. (أ) تحليل تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال ل TMOD3 في أنسجة المبيض الطبيعية (ن = 20) وسرطان المبيض (ن = 152) بواسطة مجموعة بيانات GSE51088. (ب) تحليل تعبير mRNA ل TMOD3 في أنسجة المبيض الطبيعية (ن = 12) وسرطان المبيض (ن = 57) بواسطة مجموعة بيانات GSE66957. (ج) تحليل تعبير mRNA ل TMOD3 في أنسجة المبيض الطبيعية (ن = 133) وسرطان المبيض (ن = 374) بواسطة أداة راسمة TNM. (د) تحليل تعبير البروتين ل TMOD3 في أنسجة المبيض الطبيعية (ن = 25) وسرطان المبيض (ن = 100) في بيانات CPTAC بواسطة أداة UALCAN. (ه) تحليل تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال ل TMOD3 في سرطان المبيض من الدرجة 2 و 3 (ن = 94) وسرطان المبيض من الدرجة 4 (ن = 80) بواسطة مجموعة بيانات GSE53963. (F) تحليل تعبير TMOD3 mRNA في سرطان المبيض في المرحلة 1 و 2 (ن = 10) وسرطان المبيض في المرحلة 3 (ن = 18) بواسطة مجموعة بيانات GSE23554. أدخل النص هنا. (ز) تحليل تعبير TMOD3 mRNA في سرطان المبيض مع أو بدون ورم خبيث بواسطة مجموعة بيانات GSE131978. يتم تمثيل البيانات كمتوسط ± SEM. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: مستويات تعبير TMOD3 mRNA في خطوط خلايا سرطان المبيض والأورام المزروعة والمرضى بعد العلاج بالعقاقير البلاتينية. (أ) تحليل تعبير TMOD3 mRNA في خطوط خلايا سرطان المبيض المعالجة بالسيسبلاتين (n = 3) وغير المعالجة CH1 (n = 3) بواسطة مجموعة بيانات GSE47856. (ب) تحليل تعبير TMOD3 mRNA في عمليات زرع سرطان المبيض المعالجة بالسيسبلاتين (ن = 12) وتعبير TMOD3 mRNA غير المعالج في CH1 (ن = 19). (ج) تحليل تعبير TMOD3 mRNA في مرضى سرطان المبيض المعالجين بالسيسبلاتين وذوي الحساسية العالية (HS ، n = 13) والحساسية المعتدلة للسيسبلاتين (n = 28) ، وكذلك في المرضى الذين لا يتلقون علاج سيسبلاتين (ن = 26). يتم تمثيل البيانات كمتوسط ± SEM. * مقارنة مع غير المعالجة ، P < 0.05. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: مستويات تعبير TMOD3 mRNA في خطوط خلايا سرطان المبيض الحساسة للبلاتين والمقاومة للبلاتين أو المرضى. (أ، ب) تم تحليل مستويات تعبير TMOD3 mRNA في خطوط خلايا A2780 الحساسة للسيسبلاتين والمقاومة للسيسبلاتين بواسطة مجموعة بيانات GSE15372 (A) ومجموعة بيانات GSE33482 (B). (ج) تم تحليل مستويات تعبير TMOD3 mRNA في سرطان المبيض الكروي الحساس للسيسبلاتين والمقاوم للسيسبلاتين بواسطة مجموعة بيانات GSE45553. (د، ه) تم تحليل مستويات تعبير TMOD3 mRNA في مرضى سرطان المبيض الحساس للبلاتين والمقاوم للبلاتين بواسطة أداة راسمة ROC (D) ، وتم تحديد TMOD3 كعلامة لتحديد مقاومة البلاتين بواسطة منحنيات ROC (E). يتم تمثيل البيانات كمتوسط ± SEM. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: تحليل الارتباط لمستويات تعبير TMOD3 mRNA مع OS و PFS لمرضى سرطان المبيض. (أ ، ب) تحليل الارتباط لمستويات تعبير TMOD3 mRNA مع نظام التشغيل في جميع مرضى سرطان المبيض TCGA (A) أو المرضى الذين يتلقون العلاج الكيميائي القائم على البلاتين (B). (ج، د) تحليل الارتباط لمستويات تعبير TMOD3 mRNA مع PFS في جميع مرضى سرطان المبيض TCGA (C) أو المرضى الذين يتلقون العلاج الكيميائي القائم على البلاتين (D). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5
الشكل 5: تحديد العلاقات بين TMOD3 ومقاومة الأدوية عن طريق تحليل تفاعل mRNA-microRNA. (أ) التنبؤ بالرنا المرسال الذي يستهدف TMOD3. يمثل لون الخط النسبة المئوية لدرجة TargetScan Context ++ ، ويمثل لون العقدة قوة الارتباط بين miRNA و TMOD3 في مجموعة بيانات سرطان المبيض TCGA. (ب، ج) العلاقة بين مستويات تعبير TMOD3 mRNA و has-miR454-3p (B) و has-miR133a-3p (C) في عينات سرطان المبيض TCGA. (د، ه) التعبير عن has-miR454-3p (D) و has-miR133a-3p (E) في سرطان المبيض الحساس والمقاوم للسيسبلاتين في عينات سرطان المبيض TCGA. يتم تمثيل البيانات كمتوسط ± SEM. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-6
الشكل 6: ارتباط مستويات تعبير TMOD3 mRNA مع تسلل الخلايا المناعية في سرطان المبيض. (أ، ب) مستويات تعبير TMOD3 mRNA للخلايا المناعية في مجموعة بيانات HPA (A) ومجموعة بيانات موناكو (B). (ج-ط) ارتباط مستويات تعبير TMOD3 mRNA مع نقاء الورم في سرطان المبيض TCGA (C) ، الخلايا الليمفاوية B (D) ، خلايا CD4 + T (E) ، خلايا CD8 + T (F) ، الضامة (G) ، العدلات (H) ، وتسلل الخلايا المتغصنة (I). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-7
الشكل 7: تحليل الارتباط لمستويات تعبير TMOD3 mRNA مع العوامل التنظيمية المناعية في مرضى سرطان المبيض. (أ) الخريطة الحرارية للارتباط بين تعبير TMOD3 mRNA ومنظمات المناعة في سرطان المبيض TCGA ، بما في ذلك مثبطات المناعة ، والمحفزات المناعية ، و MHCs ، والكيموكينات ، والمستقبلات. (ب-د) تحليل الارتباط لمستويات تعبير TMOD3 mRNA مع نقاط التفتيش المناعية مثل PD1 (B) و PD-L1 (CD274) (C) و CTLA4 (D) في عينات سرطان المبيض TCGA. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-8
الشكل 8: شبكات التعبير المشترك TMOD3 في سرطان المبيض. (أ، ب) خرائط الحرارة التي تظهر أعلى 50 جينا إيجابيا (A) وسالبا (B) مرتبطة ب TMOD3 في مجموعات بيانات سرطان المبيض TCGA باستخدام LinkedOmics. يمثل الأحمر والأزرق جينات مرتبطة بشكل إيجابي وسلبي ، على التوالي. (ج) مخطط فن ل 295 جينا تفاعلت مع TMOD3 ، و 4774 جينا مرتبطا ب TMOD3 في سرطان المبيض TCGA. د: تحليل الإثراء الوظيفي ل 76 جينا متداخلا. أظهر مخطط الفقاعة أهم 5 عناصر غنية بشكل كبير في BP و CC و MF. (ه) مسارات TOP10 لتحليل إثراء مسار KEGG. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-9
الشكل 9: التنبؤ بالأدوية المحتملة أو الجزيئات الصغيرة التي تستهدف TMOD3. (أ) التنبؤ بالعقاقير المحتملة التي تستهدف TMOD3 باستخدام قاعدة بيانات CTD ، مع وجود دواء يمثل اللون الأحمر يمكن أن يثبط TMOD3. (ب-ح) تكشف قاعدة بيانات PubChem عن الهياكل الجزيئية لثمانية أدوية مستهدفة. ب: أسيتامينوفين، ج: حمض أريستولوتشيك الأول، د: بوفالين، ه: دوكسوروبيسين، (و) حمض الفوليك، ز: هالوبيريدول، (ح) توكسين تي-2. (ط) رباعي كلورو ثنائي بنزوديوكسين. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل التكميلي 1: طرق تحليل mRNA ومستويات التعبير البروتيني ل TMOD3 في مجموعات بيانات متعددة لسرطان المبيض. (أ) تحليل تعبير TMOD3 باستخدام قاعدة بيانات توقعات البيئة العالمية. (ب) مواصلة تحليل البيانات المستخرجة من قاعدة بيانات توقعات البيئة العالمية باستخدام برامج الإحصاءات والرسوم البيانية. (ج) تحليل تعبير TMOD3 باستخدام TNMplot. د: تحليل تعبير البروتين باستخدام UALCAN. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 2: التحليل النذير باستخدام راسمة KM. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 3: تحليل منحنيات ROC باستخدام راسمة ROC. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 4: طرق تحليل mRNA-miRNA. (أ) التنبؤ بالهدف من الحمض النووي الريبوزي المرسال TMOD3 باستخدام TargetScan. (ب) تحليل ارتباط TMOD3 مع miRNAs باستخدام cBioportal. ج: تصور تحليل الارتباط باستخدام Cytoscape. (د) تحليل تعبير miRNAs باستخدام LinkedOmics. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 5: طرق تحليل التسلل المناعي. أ: تحليل توزيع TMOD3 في الخلايا المناعية المختلفة. (ب) تحليل ارتباط TMOD3 مع التسلل المناعي باستخدام cBioportal. (ج) تحليل ارتباط TMOD3 مع معدلات المناعة باستخدام TISIDB. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 6: التنبؤ بالجينات المتفاعلة مع TMOD3 باستخدام STRING. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 7: التعليق التوضيحي الوظيفي باستخدام DAVID. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 8: التنبؤ بالعقاقير المستهدفة TMOD3 باستخدام قاعدة بيانات CTD. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي 9: تحليل التركيب الجزيئي للأدوية باستخدام قاعدة بيانات PubChem. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

المناقشة

يعتبر الهيكل الخلوي ضروريا في تطور وتطور وعلاج وتشخيص الأورام المختلفة52. بالمقارنة مع TMOD1 ، الذي يقتصر على كريات الدم الحمراء ونظام القلب والأوعية الدموية53 ، و TMOD2 ، الذي يقتصر على الجهاز العصبي54 ، فإن TMOD3 له توزيع في كل مكان ، مما يجعل دراسة TMOD3 في الأورام الجهازية أكثر شعبية14،15،16،17،18،19. ومع ذلك ، لا توجد حتى الآن دراسات حول TMOD3 في سرطان المبيض. كشف هذا البحث عن التعبير العالي ل TMOD3 في سرطان المبيض وحلل دوره في مقاومة البلاتين وتسلل المناعة للورم في سرطان المبيض.

GEO هي قاعدة بيانات التعبير الجيني الرائدة في العالم المتاحة بالكامل للتعبير الجيني. من خلال دمج قواعد بيانات GEO و TCGA ، أظهرت هذه الدراسة أن TMOD3 كان مفرطا في التعبير عنه في سرطان المبيض من مجموعات بيانات مستقلة متعددة على كل من مستويات mRNA والبروتين. يعد التعبير الجيني غير الطبيعي آلية مهمة لتطور الورم55 ، وقد وجدت هذه الدراسة أيضا أن TMOD3 كان مرتبطا بشكل كبير بورم خبيث ودرجات ومراحل وتشخيص سرطان المبيض. لذلك ، يلعب TMOD3 دورا حيويا في سرطان المبيض.

ذكرت الدراسات السابقة أن الجينات المرتبطة بالهيكل الخلوي عادة ما يتم التعبير عنها بشكل شاذ في موت الخلايا المبرمج الناجم عن سيسبلاتين ، وتم تعديل الهيكل الخلوي للأكتين بشكل كبير7. في الواقع ، كبروتين يغطي النهايات البطيئة النمو (المدببة) لخيوط الأكتين ، تم تغيير TMOD3 بعد علاج سيسبلاتين وكاربوبلاتين ، وأظهر تحليل GO-term وتحليل KEGG أيضا أن الهيكل الخلوي للأكتين قد يكون آلية محتملة ل TMOD3 للتأثير على العملية في سرطان المبيض. ومع ذلك ، فإن الهيكل الخلوي هو عملية بيولوجية معقدة ، وأظهرت هذه الدراسة فقط أن تعبير TMOD3 تأثر بأدوية البلاتين. ما إذا كان TMOD3 هو هدف مباشر للأدوية البلاتينية وما إذا كانت أدوية العلاج الكيميائي الأخرى تغير أيضا تعبير TMOD3 يجب إثباته من خلال التجارب البيولوجية الجزيئية. في هذه الدراسة ، لم يتغير تعبير TMOD3 في المرضى الذين يعانون من حساسية معتدلة للبلاتين بشكل كبير بعد العلاج الكيميائي القائم على البلاتين ، بينما انخفض TMOD3 بشكل ملحوظ في المرضى ذوي الحساسية العالية. استنادا إلى التعبير العالي عن TMOD3 في سرطان المبيض ، من المعقول التكهن بأن TMOD3 يرتبط بمقاومة البلاتين في سرطان المبيض. باستخدام مجموعات البيانات التجريبية في المختبر ومجموعات بيانات المرضى ، وجدت هذه الدراسة أيضا أن تعبير TMOD3 كان أعلى بكثير في خطوط خلايا سرطان المبيض المقاومة للبلاتين أو المرضى مقارنة بالخلايا الحساسة للبلاتين. ساهم التشخيص المتأخر للمرض وتكرار المرض بسبب المقاومة الكيميائية في ارتفاع معدل الوفيات في سرطان المبيض 1,2. تم الإبلاغ عن أن مضاد TMOD3b-autoAb في المصل قد تبين أن لديه حساسية ≥80٪ في تشخيص التهاب بطانة الرحم rAFS من المرحلة الأولى إلى الثانية وبطانة الرحم السلبيةبالموجات فوق الصوتية 56. أظهرت هذه الدراسة TMOD3 كعلامة قيمة لتحديد مقاومة البلاتين. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من التحليل السريري لتحديد ما إذا كان TMOD3 هو علامة حيوية قيمة في جميع الحالات التي تظهر فيها مقاومة البلاتين في أوقات مختلفة أو على مستويات مختلفة.

يعد تنظيم ما بعد النسخ بوساطة MicroRNA آلية مهمة للتعبير الشاذ للجينات المرتبطة بالمقاومة الكيميائية34. في هذه الدراسة ، كشف تحليل mRNA-miRNA عن سبب محتمل للتعبير العالي عن TMOD3 في سرطان المبيض وسرطان المبيض المقاوم للبلاتين. وقد تبين أن miR-133a زاد من حساسية سرطان الثدي للدوكسوروبيسين عن طريق تقليل تنظيم التعبير عن UCP-257 وزيادة حساسية خط خلايا سرطان الحنجرة البشري عن طريق تقليل تنظيم التعبير عن ATP7B58. في هذه الدراسة ، وجد أيضا أن miR-133a يستهدف TMOD3 وكان مرتبطا سلبا بشكل كبير مع TMOD3 في عينات سرطان المبيض TCGA. كان تعبير miR-133a في مرضى سرطان المبيض الحساس للسيسبلاتين أعلى أيضا من أولئك المقاومين للسيسبلاتين. هذا يعني أن miR-133a يمكن أن يتوسط مقاومة سيسبلاتين في سرطان المبيض من خلال التأثير على تعبير TMOD3 من خلال تنظيم ما بعد النسخ. يعتبر microRNA عاملا قيما في تشخيص الورم لعدة أسباب. أولا ، من الممكن اكتشاف miRNAs في سوائل الجسم مثل الدم والبول واللبأ والسائل الجنبي. ثانيا ، تكون miRNAs المنتشرة مستقرة جدا في سوائل الجسم ولا تتأثر ب RNases الذاتية. ثالثا ، تحمل miRNAs المنتشرة إشارات مرضية من مواقع الورم المختلفة أو المواقع النقيلية ، وبالتالي التغلب على مشكلة عدم تجانس الورم59. على سبيل المثال ، يمكن للكيمياء المناعية جنبا إلى جنب مع البلازما miR-133a أن تحسن بشكل كبير من خصوصية وحساسية التشخيص المبكر لسرطان القولون والمستقيم60. لذلك ، فإن التطبيق التشخيصي ل miR133a في مقاومة البلاتين لسرطان المبيض يستحق مزيدا من الدراسة.

الدراسات حول دور TMOD3 في الخلايا المناعية محدودة. لم يتم إجراء تحليل الارتباط بين تعبير TMOD3 وتسلل الخلايا المناعية في سرطان المبيض من قبل. في هذه الدراسة ، وجدنا أن TMOD3 كان مرتبطا بشكل إيجابي بعدد الخلايا المناعية المتسللة ، مثل خلايا CD8 + T والخلايا المتغصنة ، في أنسجة الورم. أظهرت التقارير السابقة الصادرة عن مجموعتنا أن TMOD1 يعزز النضج والوظيفة المناعية للخلايا المتغصنة61 ، مما يشير إلى أن TMOD3 قد يلعب دورا مشابها في سرطان المبيض. بالإضافة إلى ذلك ، كان تعبير TMOD3 مرتبطا أيضا بشكل إيجابي مع تعبير PD-L1 و PDCD1 و CTLA4 في هذه الدراسة. لذلك ، على الرغم من أن TMOD3 يشارك في تجنيد الخلايا المناعية في أنسجة الورم ، إلا أنه قد يؤدي أيضا إلى زيادة التعبير عن PD-L1 و PDCD1 و CTLA4 على سطح الخلايا السرطانية ، مما يشير إلى أن التعبير العالي لهذا الجين لا يزال له تأثير قمعي على الاستجابات المناعية للورم. من الضروري إجراء مزيد من التحقيق في آليتها واستكشاف جدوى تنفيذ العلاج المناعي في سرطان المبيض المقاوم للعلاج الكيميائي عن طريق التدخل في تعبير TMOD3.

لمزيد من استكشاف إمكانية TMOD3 كهدف علاجي محتمل في سرطان المبيض المقاوم للعلاج الكيميائي ، حللت هذه الدراسة التفاعل بين TMOD3 والأدوية الموجودة ووجدت أن العديد من الأدوية يمكن أن تقلل من التعبير عن TMOD3. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الدعم التجريبي ، بما في ذلك الدراسات السريرية قبل السريرية والمستقبلية ، لتحديد ما إذا كان المرضى الذين يعانون من سرطان المبيض المقاوم للأدوية TMOD3 المفرط في التعبير يمكن أن يستفيدوا من تثبيط TMOD3 أو ما إذا كان TMOD3 هدفا علاجيا واعدا.

هذه الدراسة لديها العديد من القيود. أولا ، تم التحقيق في التعبير والأهمية النذير ل TMOD3 من خلال قواعد البيانات العامة على الإنترنت ، وهناك حاجة إلى تحليلات لاحقة للتحقق من صحة هذه النتائج بشكل أكبر في التجارب الخلوية والحيوانية. ثانيا ، يجب تصميم التجارب في المختبر وفي الجسم الحي لتوضيح الآليات التفصيلية التي يتوسط بها TMOD3 مقاومة البلاتين في سرطان المبيض. ثالثا ، قد يكون من الأفضل التحقيق في دور TMOD3 مع تسلسل الخلية الواحدة لتجنب عدم تجانس الخلايا السرطانية.

باختصار ، وجدت هذه النتائج أن تعبير TMOD3 يتم تنظيمه في سرطان المبيض المقاوم للأدوية لأول مرة. كما استكشفت هذه الدراسة بشكل مبدئي آلياته المحتملة وإمكاناته كهدف علاجي.

الإفصاحات

لم يبلغ المؤلفون عن أي تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

تم دعم هذا العمل بمنح من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (رقم 32171143 ، 31771280) ومنح من مؤسسة العلوم الطبيعية التابعة لإدارة التعليم بمقاطعة جيانغسو (رقم 18KJD360003 ، 21KJD320004).

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
cBioportalMemorial Sloan Kettering Cancer Centerتحليل ارتباط   TMOD3 مع miRNAs المستهدفة (https://www.cbioportal.org)
قاعدة بيانات CTDجامعةلتحليل العلاقات بين الكيمياء والجينات والنمط الظاهري والمرض والبيئة (https://ctdbase.org/) المعهد
الوطني للعلوم الطبية العامة التابع للمعاهد الوطنية للصحةتكامل بيانات الشبكة وتحليلها وتصورها (www.cytoscape.org/)
مختبر ديفيدفريدريك الوطني لأبحاثمجموعة شاملة من أدوات التعليقات التوضيحية الوظيفية للمحققين لفهم المعنى البيولوجي وراء قوائم كبيرة من الجينات (https://david.ncifcrf.gov/)
تحليلالتعبير الجيني GEO NCBI
HPAKnut & amp مؤسسة أليس والنبرغساعدت قاعدة بيانات أطلس البروتين البشري (HPA) في تحليل توزيع TMOD3 في خلايا مناعية مختلفة (https://www.proteinatlas.org/)
قسم المعلوماتية الحيوية في التحليلالتنبؤي
لينكد أوميكسبايلور للطبمنصة لعلماء الأحياء والأطباء للوصول إلى بيانات السرطان المتعددة المضادة للسرطان وتحليلها ومقارنتها داخل أنواع الأورام وعبرها (http://www.linkedomics.org/)
قاعدة بيانات PubChemالمكتبة الوطنية الأمريكية للطبلتحديد التركيب الجزيئي النهائي للعقار
ROC Plotter  قسم المعلوماتية الحيوية بجامعة سيميلويسالتحقق من صحة جين الاهتمام كعلامة تنبؤية (http://www.rocplot.org/) المعهد
التحليل المنهجي الجامعي للتسلل المناعي عبر أنواع السرطان المتنوعة (https://cistrome.shinyapps.io/timer/)
جامعة ألباما في برمنغهام   ؛تحليل التعبير الجيني (http://ualcan.path.uab.edu)
ولاية كارولينا الشمالية السرطان (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/) KM-plotter  بجامعة سيميلويس (https://kmplot.com/analysis/)كلية السويسري للمعلوماتية الحيوية تحليل شبكات التعبير المشترك (https://string-db.org) معهد TargetScan Whitehead للبحوث الطبية الحيوية التنبؤ بأهداف miRNA (www.targetscan.org/) TIMER هارفارد TISIDB جامعة هونغ كونغ بوابة ويب لتفاعل الورم والجهاز المناعي (http://cis.hku.hk/TISIDB/) TNMplot قسم المعلوماتية الحيوية بجامعة سيميلويس تحليل التعبير الجيني (https://www.tnmplot.com/) UALCAN

المراجع

  1. Gaona-Luviano, P., Medina-Gaona, L. A., Magaña-Pérez, K. Epidemiology of ovarian cancer. Chin Clin Oncol. 9 (4), 47(2020).
  2. Ahmed, N., et al. Ovarian cancer, cancer stem cells and current treatment strategies: A potential role of magmas in the current treatment methods. Cells. 9 (3), 719(2020).
  3. Song, M., Cui, M., Liu, K. Therapeutic strategies to overcome cisplatin resistance in ovarian cancer. Eur J Med Chem. 232, 114205(2022).
  4. Binju, M., et al. Mechanisms underlying acquired platinum resistance in high grade serous ovarian cancer - A mini review. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 1863 (2), 371-378 (2019).
  5. El Bairi, K., Singh, S., Le Page, C. Revisiting platinum-resistant ovarian cancer: Advances in therapy, molecular biomarkers, and clinical outcomes. Semin Cancer Biol. 77, 1-2 (2021).
  6. Freimund, A. E., Beach, J. A., Christie, E. L., Bowtell, D. D. L. Mechanisms of drug resistance in high-grade serous ovarian cancer. Hematol Oncol Clin North Am. 32 (6), 983-996 (2018).
  7. Shimizu, T., Fujii, T., Sakai, H. The relationship between actin cytoskeleton and membrane transporters in cisplatin resistance of cancer cells. Front Cell Dev Biol. 8, 597835(2020).
  8. Sharma, S., et al. Correlative nanomechanical profiling with super-resolution f-actin imaging reveals novel insights into mechanisms of cisplatin resistance in ovarian cancer cells. Nanomedicine. 8 (5), 757-766 (2012).
  9. Sharma, S., Santiskulvong, C., Rao, J., Gimzewski, J. K., Dorigo, O. The role of rho GTPase in cell stiffness and cisplatin resistance in ovarian cancer cells. Integr Biol (Camb). 6 (6), 611-617 (2014).
  10. Rabelo-Fernández, R. J., et al. Reduced RBPMS levels promote cell proliferation and decrease cisplatin sensitivity in ovarian cancer cells. Int J Mol Sci. 23 (1), 535(2022).
  11. Seo, Y. H., Jo, Y. N., Oh, Y. J., Park, S. Nano-mechanical reinforcement in drug-resistant ovarian cancer cells. Biol Pharm Bull. 38 (3), 389-395 (2015).
  12. Parreno, J., Fowler, V. M. Multifunctional roles of tropomodulin-3 in regulating actin dynamics. Biophys Rev. 10 (6), 1605-1615 (2018).
  13. Sui, Z., et al. Regulation of actin polymerization by tropomodulin-3 controls megakaryocyte actin organization and platelet biogenesis. Blood. 126 (4), 520-530 (2015).
  14. Jin, C., Chen, Z., Shi, W., Lian, Q. Tropomodulin 3 promotes liver cancer progression by activating the MAPK/ERK signaling pathway. Oncol Rep. 41 (5), 3060-3068 (2019).
  15. Zheng, H., et al. Tropomodulin 3 modulates EGFR-PI3K-AKT signaling to drive hepatocellular carcinoma metastasis. Mol Carcinog. 58 (10), 1897-1907 (2019).
  16. Wang, H., Yang, G., Yu, Y., Gu, P. Microrna-490-3p suppresses the proliferation and invasion of hepatocellular carcinoma cells via targeting tmod3. Oncol Lett. 20 (4), 95(2020).
  17. Li, H., et al. Mir-145 modulates the radiosensitivity of non-small cell lung cancer cells by suppression of TMOD3. Carcinogenesis. 43 (3), 288-296 (2021).
  18. Zhan, X. H., et al. Loxl2 upregulates phosphorylation of ezrin to promote cytoskeletal reorganization and tumor cell invasion. Cancer Res. 79 (19), 4951-4964 (2019).
  19. Paul, D., et al. Global proteomic profiling identifies etoposide chemoresistance markers in non-small cell lung carcinoma. J Proteomics. 138, 95-105 (2016).
  20. Bartha, Á, Győrffy, B. TNMplot.Com: A web tool for the comparison of gene expression in normal, tumor and metastatic tissues. Int J Mol Sci. 22 (5), 2622(2021).
  21. Chandrashekar, D. S., et al. UALCAN: A portal for facilitating tumor subgroup gene expression and survival analyses. Neoplasia. 19 (8), 649-658 (2017).
  22. Gyorffy, B., Lánczky, A., Szállási, Z. Implementing an online tool for genome-wide validation of survival-associated biomarkers in ovarian cancer using microarray data from 1287 patients. Endocr Relat Cancer. 19 (2), 197-208 (2012).
  23. Fekete, J. T., et al. Predictive biomarkers of platinum and taxane resistance using the transcriptomic data of 1816 ovarian cancer patients. Gynecol Oncol. 156 (3), 654-661 (2020).
  24. Mcgeary, S. E., et al. The biochemical basis of microRNA targeting efficacy. Science. 366, 6472(2019).
  25. Gao, J., et al. Integrative analysis of complex cancer genomics and clinical profiles using the cBioPortal. Sci Signal. 6 (269), pl1(2013).
  26. Shannon, P., et al. Cytoscape: A software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome Res. 13 (11), 2498-2504 (2003).
  27. Vasaikar, S. V., Straub, P., Wang, J., Zhang, B. Linkedomics: Analyzing multi-omics data within and across 32 cancer types. Nucleic Acids Res. 46 (D1), D956-D963 (2018).
  28. Li, T., et al. Timer: A web server for comprehensive analysis of tumor-infiltrating immune cells. Cancer Res. 77 (21), e108-e110 (2017).
  29. Ru, B., et al. TISIDB: An integrated repository portal for tumor-immune system interactions. Bioinformatics. 35 (20), 4200-4202 (2019).
  30. Szklarczyk, D., et al. String v11: Protein-protein association networks with increased coverage, supporting functional discovery in genome-wide experimental datasets. Nucleic Acids Res. 47 (D1), D607-D613 (2019).
  31. Sherman, B. T., et al. A web server for functional enrichment analysis and functional annotation of gene lists (2021 update). Nucleic Acids Res. 50 (W1), W216-W221 (2022).
  32. Grondin, C. J., et al. Predicting molecular mechanisms, pathways, and health outcomes induced by Juul e-cigarette aerosol chemicals using the comparative toxicogenomics database. Curr Res Toxicol. 2, 272-281 (2021).
  33. Wang, X., et al. Hif-1α is a rational target for future ovarian cancer therapies. Front Oncol. 11, 785111(2021).
  34. Liu, X., et al. Downregulation of nek11 is associated with drug resistance in ovarian cancer. Int J Oncol. 45 (3), 1266-1274 (2014).
  35. Tang, J., et al. Inhibition of lc3b can increase the chemosensitivity of ovarian cancer cells. Cancer Cell Int. 19, 199(2019).
  36. Wang, T., et al. Mir-211 facilitates platinum chemosensitivity by blocking the DNA damage response (DDR) in ovarian cancer. Cell Death Dis. 10 (7), 495(2019).
  37. Tian, J., Xu, Y. Y., Li, L., Hao, Q. Mir-490-3p sensitizes ovarian cancer cells to cisplatin by directly targeting abcc2. Am J Transl Res. 9 (3), 1127-1138 (2017).
  38. Liu, L., et al. Mir-101 regulates expression of ezh2 and contributes to progression of and cisplatin resistance in epithelial ovarian cancer. Tumour Biol. 35 (12), 12619-12626 (2014).
  39. Li, Z., et al. Exosomes secreted by chemoresistant ovarian cancer cells promote angiogenesis. J Ovarian Res. 14 (1), 7(2021).
  40. Xue, B., Li, S., Jin, X., Liu, L. Bioinformatics analysis of mrna and miRNA microarray to identify the key miRNA-mRNA pairs in cisplatin-resistant ovarian cancer. BMC Cancer. 21 (1), 452(2021).
  41. Zong, C., Wang, J., Shi, T. M. Microrna 130b enhances drug resistance in human ovarian cancer cells. Tumour Biol. 35 (12), 12151-12156 (2014).
  42. Yu, P. N., et al. Downregulation of mir-29 contributes to cisplatin resistance of ovarian cancer cells. Int J Cancer. 134 (3), 542-551 (2014).
  43. Sheng, Q., et al. Cisplatin-mediated down-regulation of mir-145 contributes to up-regulation of pd-l1 via the c-myc transcription factor in cisplatin-resistant ovarian carcinoma cells. Clin Exp Immunol. 200 (1), 45-52 (2020).
  44. Luo, Y., Gui, R. Circulating exosomal circfoxp1 confers cisplatin resistance in epithelial ovarian cancer cells. J Gynecol Oncol. 31 (5), e75(2020).
  45. Liu, J., et al. Mir-200b and mir-200c co-contribute to the cisplatin sensitivity of ovarian cancer cells by targeting DNA methyltransferases. Oncol Lett. 17 (2), 1453-1460 (2019).
  46. Li, T., et al. Exosomal transfer of mir-429 confers chemoresistance in epithelial ovarian cancer. Am J Cancer Res. 11 (5), 2124-2141 (2021).
  47. Chen, S., Jiao, J. W., Sun, K. X., Zong, Z. H., Zhao, Y. Microrna-133b targets glutathione s-transferase π expression to increase ovarian cancer cell sensitivity to chemotherapy drugs. Drug Des Devel Ther. 9, 5225-5235 (2015).
  48. Zhou, Y., et al. Mir-133a targets yes1 to reduce cisplatin resistance in ovarian cancer by regulating cell autophagy. Cancer Cell Int. 22 (1), 15(2022).
  49. Marth, C., Wieser, V., Tsibulak, I., Zeimet, A. G. Immunotherapy in ovarian cancer: Fake news or the real deal. Int J Gynecol Cancer. 29 (1), 201-211 (2019).
  50. Wu, A., et al. Integrated analysis of prognostic and immune-associated integrin family in ovarian cancer. Front Genet. 11, 705(2020).
  51. Lampert, E. J., et al. Combination of PARP inhibitor Olaparib, and PD-l1 inhibitor Durvalumab, in recurrent ovarian cancer: A proof-of-concept phase II study. Clin Cancer Res. 26 (16), 4268-4279 (2020).
  52. Fife, C. M., Mccarroll, J. A., Kavallaris, M. Movers and shakers: Cell cytoskeleton in cancer metastasis. Br J Pharmacol. 171 (24), 5507-5523 (2014).
  53. Yao, W., Chu, X., Sung, L. A. Cell type-restricted expression of erythrocyte tropomodulin isoform41 in exon 1 knockout/lacz knock-in heterozygous mice. Gene Expr Patterns. 17 (1), 45-55 (2015).
  54. Omotade, O. F., et al. Tropomodulin isoform-specific regulation of dendrite development and synapse formation. J Neurosci. 38 (48), 10271-10285 (2018).
  55. Zhang, Q., Zhong, C., Duan, S. The tumorigenic function of linc00858 in cancer. Biomed Pharmacother. 143, 112235(2021).
  56. Greenbaum, H., Galper, B. L., Decter, D. H., Eisenberg, V. H. Endometriosis and autoimmunity: Can autoantibodies be used as a non-invasive early diagnostic tool. Autoimmun Rev. 20 (5), 102795(2021).
  57. Yuan, Y., Yao, Y. F., Hu, S. N., Gao, J., Zhang, L. L. Mir-133a is functionally involved in doxorubicin-resistance in breast cancer cells mcf-7 via its regulation of the expression of uncoupling protein 2. PLoS One. 10 (6), e0129843(2015).
  58. Wang, X., Zhu, W., Zhao, X., Wang, P. Mir-133a enhances the sensitivity of hep-2 cells and vincristine-resistant hep-2v cells to cisplatin by downregulating atp7b expression. Int J Mol Med. 37 (6), 1636-1642 (2016).
  59. Han, Y., Li, H. MiRNAs as biomarkers and for the early detection of non-small cell lung cancer (SCLC). J Thorac Dis. 10 (5), 3119-3131 (2018).
  60. Luo, X., Wu, Y., Ji, M., Zhang, S. Combined plasma microRNA and fecal occult blood tests in early detection of colorectal cancer. Clin Lab. 65 (5), (2019).
  61. Liu, X., et al. Tropomodulin1 expression increases upon maturation in dendritic cells and promotes their maturation and immune functions. Front Immunol. 11, 587441(2020).

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

تعبير TMOD3بروتينات الهيكل الخلويالعلاج الكيميائي القائم على البلاتينتنظيم miRNAالبقاء الإجماليالبقاء الخالي من تقدم المرض
التروبومودولين 3 الإفراط في التعبير كعلامة لمقاومة البلاتين والتسلل المناعي في سرطان المبيض
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.