Name: تطوير خلاصة وافية لسرطان الخلايا الحرشفية المريئي (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-04-12T12:50:00.000+00:00
Duration: 3 min 36 s
Description: اكتشف تحليل التعبير الجيني التفاضلي في سرطان الخلايا الحرشفية المريئي باستخدام أدوات المعلوماتية الحيوية مثل GEO 2R. تساعد هذه الطريقة الباحثين على فهم التغيرات الجزيئية وتطوير استراتيجيات تشخيصية وعلاجية جديدة.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>خط أنابيب لتحليل بيانات المصفوفات الدقيقة في أبحاث سرطان المريء

<table><tbody><tr><td>NCBI-PUBMED</td><td>NCBI</td><td></td> https://ncbi.nlm.nih.gov/pubmed <td>بالإشارة إلى القسم 1. مطلوب للبحث في الأدبيات</td></tr><tr><td>جهاز كمبيوتر محمول / ماك بوك أو كمبيوتر شخصي مزود بمرفق إنترنت ومتصفح ويب.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ز:البنية التحتية لملف التعريف</td><td>ELIXIR</td><td>https://biit.cs.ut.ee/gprofiler/gost</td><td>بالإشارة إلى القسم 4.10. مطلوب لإثراء GO: MF ، GO: BP ، و GO: CC</td></tr><tr><td>التعبير الجيني الشامل</td><td>NCBI</td><td>https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/</td> <td>بالإشارة إلى القسم 3.1. مطلوب للبحث في قاعدة بيانات دراسة المصفوفات</td></tr><tr><td>الدقيقة GEO2R</td><td>NCBI</td><td>https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/</td> <td>بالإشارة إلى القسم 3.2. مطلوب لتحليل البيانات باستخدام أداة GEO2R</td></tr><tr><td>Google</td><td></td><td>https://www.google.com</td><td>بالإشارة إلى القسم 1.1. مطلوب للبحث في الأدبيات</td></tr><tr><td>HGNC</td><td>HGNC هي لجنة تابعة لمنظمة الجينوم البشري (HUGO)</td><td>https://www.genenames.org</td><td>بالإشارة إلى القسم 6.1 المطلوب لمعرفة رمز الجين الرسمي ل DEGs & nbsp ؛</td></tr><tr>معهد <td>HPRD</td><td>للمعلوماتية الحيوية ، Bangluru</td> <td>&nbsp ؛ http://hprd.org</td><td>بالإشارة إلى القسم 5.1 المطلوب للحصول على معلومات حول بنية البروتين &nbsp ؛</td></tr><tr><td>OMIM</td><td>&nbsp; جامعة جونز هوبكنز ، بالتيمور</td><td>http://www.omim.org/entry</td><td>بالإشارة إلى القسم 8.1 المطلوب لمعرفة معرف OMIM لجين معين / برنامج DEG</td></tr><tr><td>Pangloss</td><td>الذي طوره كريس سيدل</td><td>http://www.pangloss.com/seidel/Protocols/venn.cgi</td><td>بالإشارة إلى القسم 4.9. مطلوب لإنشاء مخطط فين</td></tr><tr>مختبر<td>PANTHER</td><td>Thomas في جامعة جنوب كاليفورنيا</td><td>http://www.pantherdb.org/geneListAnalysis.do</td><td>بالإشارة إلى القسم 4.10. مطلوب لإثراء GO: MF ، GO: BP ، و GO: CC</td></tr><tr><td>ShinyGO &nbsp ؛</td><td>جامعة ولاية ساوث داكوتا</td><td>http://bioinformatics.sdstate.edu/go</td><td>بالإشارة إلى القسم 4.10. مطلوب لتخصيص DEGs على الكروموسومات</td></tr></tbody></table>

تطوير خلاصة وافية لسرطان الخلايا الحرشفية المريئي

Development of Compendium for Esophageal Squamous Cell Carcinoma

على سبيل المثال ، تم استخدام GSE161533 الانضمام إلى GEO لدراسة الجينات المستكشفة تفاضليا في ESCC. تم عرض النتائج التمثيلية للتحليل في الشكل 3. يولد GEO2R مؤامرة بركانية مفيدة لتحديد الأحداث التي تختلف اختلافا كبيرا بين مجموعتين من الأشخاص التجريبيين. تقدم مؤامرة البركان التوزيع الجيني الكلي مع -log10 الأهمية المحولة (p-value) على المحور y ، وتغييرات الطي (مع تغيير الطية المحولة في السجل2 ) على المحور x (الشكل 3 أ) ، وهو مفيد لتصور الجينات التي يتم التعبير عنها بشكل تفاضلي. يتم التعبير عن الجينات المميزة بشكل تفاضلي بشكل كبير عند صفة افتراضية. قطع قيمة p يبلغ 0.05 (أزرق = مخفضة للتنظيم ، أحمر = منظم).
يعرض مخطط متوسط الفرق (MD) تغيير السجل2 أضعاف مقابل. متوسط قيم التعبير في log2 وهو مفيد لتصور الجينات التي يتم التعبير عنها بشكل تفاضلي. في مخطط MD ، تتغير الجينات حيث يتحول السجل2 إلى الطي على المحور y ، وتسجل متوسط تعبير القيمة على المحور x (الشكل 3 ب). يتم التعبير عن الجينات المميزة بشكل تفاضلي بشكل كبير عند صفة افتراضية. قطع قيمة p يبلغ 0.05 (أزرق = منظم ، أحمر = منظم). تواجه مخططات البراكين نفس المشكلات مثل مخططات MA من حيث عرض المعلومات من معالجتين فقط في وقتواحد 21.
علاوة على ذلك ، تم استخدام التقريب والإسقاط المنتظم للمشعب (UMAP) 22 لتقييم العلاقة بين ESCC والعينات العادية (الشكل 3 ج). على الرغم من أن معظم العينات كانت في الفئات المعنية ، فقد تم العثور على عينتين من ESCC في العينات العادية.
قدم GEO2R مخططا لكثافة التعبير التفاعلي ثنائي الأبعاد (الشكل 3D) ، والذي أظهر بشكل فعال كثافة التعبير في مجموعة البيانات. هذه المخطط مفيدة لتحديد ما إذا كان التطبيع ضروريا ل DEGs. في هذا المخطط ، يشير المحور y إلى الكثافة ، بينما يشير المحور x إلى شدة كل من ESCC (اللون الأخضر) والعادي (اللون البنفسجي).
تم عرض توزيع القيم عبر عينات مختلفة بما في ذلك ESCC والعادي في مخطط الصندوق. تعطي هذه التوزيعات تلميحا إذا كانت العينات مناسبة بالفعل لتحليل التعبير التفاضلي. تشير القيم المركزية المتوسطة بوضوح إلى أن البيانات تطبيع وقابلة للمقارنة (الشكل 3E).
يتم تصفية الجينات المحددة بناء على p &lt; 0.05 ومعايير تغيير الطية. تمت إزالة الجينات التي لم تتغير (مع تغيير الطي بين &lt;2.0-&gt;0.50) من التحليل. علاوة على ذلك ، عند مقارنتها بدراسة منشورة سابقا ، فإن الجينات الشائعة التي تم العثور عليها هي 514 فقط ، لكن العدد الفريد للجينات التي تم الحصول عليها هو 1193. من المهم ملاحظة أن تحديد الجينات الفريدة باستخدام GEO2R يمكن أن يساعد ليس فقط في تقليل التكرار ولكن أيضا في إثراء الخلاصة.
وقد وردت قائمة جزئية بالأهداف الإنمائية للألفية، في حين وردت قائمة كاملة بالأهداف المطلوبة في الملف التكميلي 1. تنتمي بعض الجينات المنظمة إلى المصفوفة خارج الخلية ، مثل MMP18،23،24 ، MMP1223،25 ، SPP18،26 ، POSTN9 ، و VCAN8،27. من بين الجينات الأخرى المدرجة في الجدول 1 ، CMPK2 و AURKA28،29 و CHEK127 و CDK130 يتم تنظيمها و EMP127 و PTK631،32 و GPX327 و DPT33 و FHL134،35 و CRNN8،36 يتم تنظيمها في ESCC مقارنة بالظهارة العادية. تم تنظيم POSTN (بيريوستين) في ESCC وتم الإبلاغ عنه أيضا في حالة سرطان المريء الغدي. أفادت دراسة سابقة حول ESCC أن تعبير بروتين POSTN لم يلاحظ فقط في المنطقة اللحمية ولكن أيضا في الخلايا السرطانية مما يشير إلى وجود تفاعل بين الورم والبيئةالدقيقة 9. السيحاق هو بروتين تفرز بشكل أساسي بواسطة الخلايا الوسيطة ويلعب دورا مهما في تنظيم بانيات العظم والتصاقها وتمايزها ، وكذلك في إصلاح الجروح. بالإضافة إلى ذلك ، تورط الزمحاق في تطور الورم ورم خبيث في أنواع مختلفة من السرطان ، بما في ذلك ESCC. أظهرت الدراسات أن البيريوستين يشارك في الانتقال الظهاري إلى اللحمة المتوسطة (EMT) في السرطانات وتكوين الأوعية الدموية ، مما يعزز هجرة الخلايا ، والحركة ، والالتصاق ، ونمو الخلايا النقيلية للأورام. في مريء باريت ، وهي حالة سرطانية في المريء ، هناك تنظيم كبير ل POSTN ، الجين الذي يرمز إلى السمحاق ، مقارنة بأنسجة المريء الطبيعية37. في التهاب المريء اليوزيني ، وهو مرض التهابي يصيب المريء ، يتم تنظيم كل من بيريوستين mRNA ومستويات التعبير عن البروتين مقارنة بظهارة المريء الطبيعية. وبالمثل ، في ESCC ، وجد أن POSTN يتم تنظيمه بمقدار 11 ضعفا في تحليل التعبير الجيني9. تشير هذه النتائج إلى أن POSTN قد يكون بمثابة مؤشر حيوي محتمل ل ESCC والسرطانات الأخرى. علاوة على ذلك ، تم الإبلاغ عن المستويات المتزايدة من POSTN في المصل في مرضى سرطان الثدي المقطرين مع نقائل العظام ، مما يعكس أنه يمكن أيضا إجراء مزيد من التحقيق في POSTN كمؤشر حيوي نقيلي محتمل في مصل مرضى ESCC. بشكل عام ، يبدو أن POSTN يلعب أدوارا مهمة في تطور الورم وقد يكون له آثار سريرية محتملة على تشخيص السرطان والتشخيص والعلاج.
يظهر التوزيع الكروموسومي ل DEGs على الكروموسومات الفردية أن الحد الأقصى لعدد الجينات كان من الكروموسومات 1-6 و X (الشكل 4). أظهر تحليل المسار المستند إلى ShinyGO أن عددا من المسارات الحاسمة تظهر عند تحليل DEGs. كان بعض هذه المسارات مسار إشارات IL-17 ، وهضم البروتين وامتصاصه ، وتفاعل مستقبلات ECM ، ومسار إشارات TNF ، ومسار إشارات المستقبلات الشبيهة بالحصيلة ، ومسار إشارات الكيموكين ، وتفاعل مستقبلات السيتوكين والسيتوكين ، وأمراض الكبد الكحولية ، والحمض النووي الريبي الصغير في السرطان ، وخلل تنظيم النسخ في السرطان ، ودورة الخلية ، ومسار إشارات المستقبلات الشبيهة ب NONO في ESCC. علاوة على ذلك ، تم إثراء مصطلحات GO في DEGs باستخدام g: تحليل ملفات التعريف. تم إثراء مصطلحات GO المختلفة للوظيفة الجزيئية (GO: MF) والمكونات الخلوية (GO: CC) والعمليات البيولوجية (GO: BP) (الشكل 5). وترد في الجدول 2 قائمة بشروط شروط النفاذ هذه.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65480/65480fig01.jpg"> 
الشكل 1: التمثيل التخطيطي لمعالجة الدراسات حول سرطان الخلايا الحرشفية للمريء المتاح في التعبير الجيني الشامل باستخدام برنامج GEO2R. تم عرض خطوات مختلفة متضمنة في تحديد الجينات المنظمة تفاضليا (DEGs) أو الجزيئات المنظمة تفاضليا (DEMs) في المخطط بما في ذلك معايير الاختيار ل DEGs بناء على تغيير الطية &gt;2.0 ضعفا و ص &lt; 0.05 للتنظيم ، و &lt;0.5 و p-value &lt;0.05 للتنظيم المنخفض. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65480/65480fig01large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65480/65480fig02.jpg"> 
الشكل 2: التمثيل التخطيطي للعثور على معلومات إضافية حول الجينات المنظمة تفاضليا في سرطان الخلايا الحرشفية للمريء المتاحة باستخدام الموارد الأخرى المتاحة للجمهور. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المعلومات DEGs ضرورية في اتخاذ قرار بشأن DEGs يجب اختيارها لمزيد من التحقق والتقييم في البيئة السريرية. يمكن الحصول على معلومات مثل استخراج الاسم المستعار ، ورمز الجين الرسمي ، وموقع الكروموسوم / موضع الجين ، و OMIM ، والمجال / الشكل ، والطبيعة الإفرازية للبروتين ، وتوافر الجسم المضاد المناسب للتحقق من الصحة عند مستويات البروتين من مصادر مختلفة عبر الإنترنت. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65480/65480fig02large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65480/65480fig03.jpg"> 
الشكل 3: توزيع الدراسة مع انضمام GEO GSE161533 باستخدام برنامج GEO2R لتحديد DEGs بين ESCC مقابل العادي. تم استخدام برنامج GEO2R مع المعلمات الافتراضية التي تؤدي إلى (أ) مخطط بركان يمثل توزيع الجينات مع -log10 الأهمية المحولة (p-value) على المحور y ، وتغييرات الطي (مع تغيير الطية المحول في السجل2 ) على المحور x ، (B) مؤامرة MD-plot تعرض السجل2 تغيير الطية مقابل متوسط قيم التعبير log2 لتصور الجينات المعبر عنها تفاضليا ، (ج) يظهر UMAP (التقريب والإسقاط المشعب الموحد) فصل العينات بناء على أنواعها ، (د) يكمل مخطط كثافة التعبير لأنه يتحقق من تطبيع البيانات قبل تحليل التعبير التفاضلي ، (ه) مخطط الصندوق الذي يظهر قيما متمركزة على المتوسط عبر العينات للإشارة إلى أن تطبيع البيانات قابل للمقارنة. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65480/65480fig03large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65480/65480fig04.jpg"> 
الشكل 4: توزيع DEGs على مواقع كروموسومية مختلفة باستخدام أداة تخصيب ShinyGO. (أ) تم تحديد الجينات الفريدة عن طريق إنشاء مخطط Venn لمقارنة الدراسات الحالية مقابل الدراسات المنشورة سابقا. (ب) توزيع DEGs على الكروموسومات المختلفة في الجينوم. (ج) إثراء مسار DEGs باستخدام تحليل التخصيب القائم على ShinyGO. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65480/65480fig04large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65480/65480fig05.jpg"> 
الشكل 5: مؤامرات مانهاتن لتوضيح إثراء مصطلح GO للجينات المستهدفة باستخدام g: Profiler. تم تحليل الجينات المعبر عنها تفاضليا بواسطة g: Profiler والإثراء في شروط GO (MF: وظيفة جزيئية; BP: عملية بيولوجية. CC: المكون الخلوي) ومسارات KEGG عبر مسارات Reactome (REAC) و WiKi-Pathways (WP) وعامل النسخ (TF) وقاعدة هدف microRNA (MIRNA) تم تصويرها بيانيا في مؤامرة مانهاتن حيث المحور x هو المصطلحات الوظيفية GO الملونة حسب الفئة. تمثل كل نقطة ملونة مصطلح GO. يعرض المحور y قيم p المعدلة-log 10. يتم عرض مصطلحات GO ذات الدلالة الإحصائية ل ESCC على المحور x. MF: الوظيفة الجزيئية. BP: عملية بيولوجية. CC: المكون الخلوي. ميرنا: MicroRNA. HP: النمط الظاهري البشري. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65480/65480fig05large.jpg" target="_blank">الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
الجدول 1: قائمة جزئية بالجينات المعبر عنها تفاضليا في ESCC. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65480/65480_Table%201.xlsx" target="_blank">الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.</a>
الجدول 2: إثراء مصطلحات GO في ESCC باستخدام g: Profiler. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65480/65480_Table%202.xlsx" target="_blank">الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.</a>
الملف التكميلي 1: القائمة الكاملة للجينات المعبر عنها تفاضليا في ESCC. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65480/Supple%20Table-1.pdf" target="_blank">الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.</a>

Esophageal cancer (EC) ranks as the 8th most aggressive malignancy, and its treatment remains challenging due to the lack of biomarkers facilitating early ...

development-of-compendium-for-esophageal-squamous-cell-carcinoma

Research

JoVE Journal

Cancer Research

أبحاث السرطان

هناك حاجة ملحوظة لتحسين المعلومات عن السائقين الجزيئية من المريء باريت. تلوين مناعي هو تقنية مفيدة لفهم آثار إشارة الخلية على مورفولوجيا الخلايا. نقدم بروتوكول بسيطة وفعالة لاستخدام مناعي تلطيخ لتقييم العلاجية في خلايا المريء باريت.

على الطريقة مناعي لتوصيف خلايا المريء باريت

تقارير هذه الدراسة وسيلة ناجحة من endoscopical الدهنية الخلايا اللحمية المشتقة من الأنسجة (ADSC) -sheet زرع لمنع تضيق المريء بعد تشريح الموسع بالمنظار تحت المخاطية (ESD) في نموذج الخنازير.

ADSC ورقة زرع منع التقييد بعد موسع المريء بالمنظار تحت المخاطية تشريح

جراحة التنظير البطني التعاونية مناسبة لعلاج أورام المعدة والأمعاء السترومية أقل من 5 سم في الحجم. يمكن أن يحقق مزايا كل من عمليات المنظار والمنظار مع تجنب عيوبها.

جراحة تعاونية بالمنظار لعلاج أورام الجهاز الهضمي في المعدة

يصف هذا البروتوكول طرق الزراعة الفرعية والحفظ بالتبريد للمركبات العضوية المسببة لسرطان المريء الغدي مع أو بدون هضم خلية واحدة لتمكين الباحثين من اختيار الاستراتيجيات المناسبة بناء على تصميمهم التجريبي.

الزراعة الفرعية والحفظ بالتبريد للسرطان الغدي المريئي العضوي: إيجابيات وسلبيات لهضم الخلية الواحدة

يصف هذا البروتوكول الخطوات الرئيسية لتوليد وتوصيف عضويات 3D عن طريق الفم والمريء التي تمثل آفات سرطان الخلايا الطبيعية والأورام والحرشفية الناجمة عن التسرطن الكيميائي.

نمذجة سرطان الخلايا الحرشفية الفموية المريئية في عضويات 3D

يصف البروتوكول الحالي الإنشاء والتحليل النسيجي للنماذج العضوية المريئية التي تمثل مراحل مختلفة من تطور الورم. تمكن هذه الطريقة الباحثين من دراسة التغيرات في التشكل الخلوي والتنظيم المكاني وأنماط التعبير عن العلامات الجزيئية أثناء الانتقال من الأنسجة الطبيعية إلى الأنسجة السرطانية.

إنشاء وتحليل نسيجي للعضيات المريئية لنمذجة التقدم من الأنسجة الطبيعية إلى الأنسجة السرطانية

يصف هذا البروتوكول طريقة لعزل الأعضاء السرطانية، والأرومات الليفية المرتبطة بالسرطان (CAFs)، والأرومات الليفية غير المرتبطة بالورم (CFs) في نفس المريض المصاب بسرطان الخلايا الحرشفية المريء (ESCC). يمكن أن يتجنب استخدام هذه المواد المطابقة مع المرضى مشاكل التفاوت بين المرضى ويوفر منصة تجريبية مناسبة لأبحاث ESCC.

تأسيس أعضاء الأورام، والأرومات الليفية المرتبطة بالسرطان الورمي، والأرومات الليفية المتوافقة من نفس مريض سرطان المريء

لتوضيح عملية متعددة الخطوات لنشر البريتوني من سرطان المبيض، تقدم الدراسة الحالية نموذج تجريبي الفئران من نمو الورم الأصلي والانبثاث البريتوني عن طريق التلقيح مثلي مع هذه الخلايا السرطانية.

فأري موديل التجريبية التنمية الورم الأصلي والبريتوني ورم خبيث<em&gt; عبر</em&gt; مثلي تلقيح مع خلايا المبيض سرطان

الغزو حول العصب (PNI) هو سمة شائعة لسرطان الخلايا الحرشفية في الرأس والرقبة (HNSCC) ، مما يمنح معدلات بقاء أقل. آلياته غير مفهومة جيدا. باستخدام الخلايا العصبية المتولدة من العقد الجذرية الظهرية للفئران المحصورة في مصفوفة شبه صلبة ، يمكن التحقيق في المسارات المتضمنة في PNI لخطوط خلايا HNSCC.

نموذج للمحيط بالعصب الغزو في الرأس والرقبة قشري سرطان الخلايا

تنفيذ نموذج مثلي من سرطان الخلايا الكلوية في الفئران مناعيا يتيح للمحقق نظام سريريا ذات الصلة التي تحددها وجود الورم والرئة الكلى الأولية الانبثاث في نفس الحيوان. هذا النظام يمكن استخدامها لاختبار preclinically مجموعة متنوعة من العلاجات في الجسم الحي.

وسرطان الخلايا مسانج ماوس نموذج الإنتقالية الكلوي لتقييم الكمي وطولية من قبل السريرية العلاج

اكتشف تحليل التعبير الجيني التفاضلي في سرطان الخلايا الحرشفية المريئي باستخدام أدوات المعلوماتية الحيوية مثل GEO 2R. تساعد هذه الطريقة الباحثين على فهم التغيرات الجزيئية وتطوير استراتيجيات تشخيصية وعلاجية جديدة.

تطوير خلاصة وافية لسرطان الخلايا الحرشفية المريئي

استكشف المزيد من الفيديوهات