Expresión de TMOD3 en cáncer de ovario
En primer lugar, la base de datos GEO mostró que los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 estaban elevados en los conjuntos de datos de microarrays GSE51088 y GSE66957 (Figura 1A,B). TMOD3 también se expresó en gran medida en el cáncer de ovario en comparación con los tejidos ováricos normales mediante la herramienta web TNMplot (Figura 1C). El análisis de los datos de CPTAC mediante la herramienta web UALCAN mostró que el nivel de proteína TMOD3 también era significativamente más alto en el cáncer de ovario que en los tejidos ováricos normales (Figura 1D). Además, el conjunto de datos GEO GSE53963 mostró que la expresión de TMOD3 fue significativamente mayor en los cánceres de ovario con grado 4 que en aquellos con grados 2 y 3 (Figura 1E), y el conjunto de datos GSE23554 mostró que los niveles de TMOD3 fueron más altos en pacientes con cáncer de ovario en etapa 3 que en aquellas con etapas 1 y 2 (Figura 1F). Además, el conjunto de datos GSE131978 mostró que la expresión de TMOD3 también fue significativamente mayor en los tejidos de cáncer de ovario con metástasis que en aquellos sin metástasis (Figura 1G). Estos resultados sugieren que TMOD3 puede influir en la progresión del cáncer de ovario.
Efectos del platino sobre la expresión de TMOD3 en el cáncer de ovario
La quimioterapia es un factor importante que influye en la progresión del cáncer de ovario33. Para investigar si TMOD3 afecta la progresión del cáncer de ovario al influir en la quimioterapia, este estudio primero observó si la expresión de TMOD3 estaba alterada en el cáncer de ovario cuando se trataba con medicamentos quimioterapéuticos. GSE47856 conjunto de datos mostró que el nivel de expresión de TMOD3 disminuyó después de ser tratado con cisplatino en la línea celular CH1 de cáncer de ovario (Figura 2A). El conjunto de datos GSE49577 mostró que la expresión de ARNm de TMOD3 fue menor en los ratones xenoinjertos de cáncer de ovario tratados con carboplatino que en los no tratados (Figura 2B). Además, el conjunto de datos GSE63885 también mostró que la expresión de TMOD3 se redujo significativamente después de la quimioterapia basada en platino en pacientes con cáncer de ovario que eran muy sensibles al platino en comparación con las pacientes con cáncer de ovario que no fueron tratadas con quimioterapia, pero no hubo diferencia en las pacientes con cáncer de ovario que eran moderadamente sensibles al platino (Figura 2C). Los resultados anteriores sugieren que TMOD3 es un posible objetivo del platino.
Expresión de TMOD3 en cáncer de ovario sensible al platino o resistente
Con base en los resultados anteriores, este estudio planteó la hipótesis de que la alta expresión de TMOD3 en el cáncer de ovario podría afectar la progresión del cáncer de ovario al regular la resistencia al platino. Por lo tanto, este estudio examinó primero la expresión de TMOD3 en líneas celulares resistentes a los medicamentos o tejidos de cáncer de pacientes mediante múltiples conjuntos de datos GEO. Tanto los conjuntos de datos GSE15372 como los GSE33482 mostraron que la expresión de TMOD3 en la línea celular de cáncer de ovario resistente al cisplatino a2780 fue significativamente mayor que en el grupo sensible al cisplatino (Figura 3A,B). El conjunto de datos GSE45553 mostró que la expresión de TMOD3 en la expresión de esferoides de cáncer de ovario resistente al cisplatino fue significativamente mayor que la del grupo sensible al cisplatino (Figura 3C). Por último, un análisis exhaustivo de pacientes con quimioterapia para cáncer de ovario TCGA y GEO utilizando el plotter ROC reveló que la expresión de TMOD3 era significativamente mayor en pacientes con cáncer de ovario con resistencia al platino que con sensibilidad al platino (Figura 3D). Además, la curva ROC mostró TMOD3 como marcador para determinar la resistencia al platino en el cáncer de ovario (Figura 3E). Los resultados anteriores sugieren que la alta expresión de TMOD3 puede desempeñar un papel esencial en la resistencia al platino en el cáncer de ovario.
El efecto de la expresión de TMOD3 en la tasa de supervivencia de las pacientes con cáncer de ovario
El análisis pronóstico de las pacientes con cáncer de ovario TCGA mediante la herramienta KM-plotter reveló que la alta expresión de ARNm de TMOD3 se asoció significativamente con una SG y una SSP bajas en pacientes totales o con tratamiento con platino (Figura 4). Curiosamente, la SSP en los pacientes con tratamiento con platino fue más significativa que en los pacientes totales (Figura 4D). Debido a que la SSP es un mejor indicador de los resultados del tratamiento que la SG, el análisis pronóstico demuestra además la función fundamental del TMOD3 en pacientes con quimioterapia con derivados del platino para el cáncer de ovario.
Análisis de ARNm-miARN de TMOD3 en cáncer de ovario
La regulación postranscripcional mediada por microARN es un mecanismo importante que afecta a la expresión génica. La función de un gen puede predecirse en función de la función de los microARN que se dirigen a él34. Para explorar el posible mecanismo de la expresión elevada de TMOD3 en el cáncer de ovario, se identificaron veintiún microARN dirigidos a TMOD3 mediante la predicción de TargetScan. Su correlación con TMOD3 también se validó en muestras de cáncer de ovario TCGA (Figura 5A). Todos ellos han demostrado mediar la quimiorresistencia tumoral, y la mayoría (17/21) se asociaron con la resistencia al cisplatino en el cáncer de ovario 35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48, excepto has-miR-301a-3p, has-miR -301b-3p, has-miR-365a-5p y has-miR-365b-5p. Además, el análisis de las muestras de cáncer de ovario TCGA reveló que tanto el has-miR-454-3p como el has-miR-133a-3p se correlacionaron negativamente de manera más significativa con la expresión de TMOD3 (Figura 5A-C). Además, se encontró que has-miR-133a-3p se expresó poco en cánceres de ovario resistentes al cisplatino mediante el análisis de Linkedomics (Figura 5E), mientras que no hubo significación en has-miR-454-3p (Figura 5D). Por lo tanto, es posible que la regulación postranscripcional mediada por microRNAs, especialmente has-miR-133a-3p, sea responsable de la alta expresión de TMOD3 en el cáncer de ovario resistente al cisplatino.
Relación entre la expresión de TMOD3 y la infiltración inmunitaria en el cáncer de ovario
La inmunoterapia es una estrategia terapéutica novedosa y prometedora en comparación con la quimioterapia y la cirugía. Alrededor del 50% de las pacientes con cáncer de ovario presentan infiltración espontánea de células inmunitarias múltiples49,50. Además, la inmunoterapia para pacientes con cáncer de ovario con quimiorresistencia es de interés. Por ejemplo, el inhibidor del ligando 1 de muerte celular programada 1 (PD-L1) durvalumab, en combinación con el inhibidor de PARP olaparib, ha mostrado buenos efectos terapéuticos en pacientes con cáncer de ovario con resistencia al platino51. El conjunto de datos de HPA mostró que TMOD3 estaba ampliamente distribuido en varias células inmunitarias (Figura 6A,B), lo que implica que TMOD3 desempeña un papel importante en las células inmunitarias. Por lo tanto, este estudio investigó la correlación entre TMOD3 y la infiltración inmunitaria del cáncer de ovario mediante TIMER. El TMOD3 se correlacionó negativamente con la pureza del tumor (Figura 6C). Esto sugiere que muchas otras células se infiltran en el tejido del cáncer de ovario y que TMOD3 podría influir en el cáncer de ovario a través de estas células infiltradas. De hecho, los resultados mostraron además que la expresión de TMOD3 se correlacionó positivamente con los linfocitos B, las células T CD8+, los neutrófilos y las células dendríticas, pero no con las células T CD4+ y los macrófagos (Figura 6D-I). Este estudio investigó más a fondo la relación entre la expresión de TMOD3 y los inmunomoduladores o quimiocinas en el cáncer de ovario. Encontró que la expresión de TMOD3 se correlacionó significativamente con varios inmunomoduladores (Figura 7A), incluidos puntos de control inmunológico bien establecidos como Muerte Programada 1 (PD1), PD-L1 (CD274) y Antígeno de linfocitos T citotóxicos 4 (CTLA4) (Figura 7B-D). Estos resultados sugieren que TMOD3 puede desempeñar un papel importante en la infiltración inmunitaria del cáncer de ovario.
Redes de coexpresión de TMOD3 en cáncer de ovario
Este estudio exploró los posibles mecanismos de TMOD3 en la implicación del cáncer de ovario. En primer lugar, este estudio construyó la red de coexpresión de TMOD3 en el cáncer de ovario. Un total de 4774 genes se asociaron significativamente con TMOD3 en las muestras de cáncer de ovario TCGA reveladas por LinkedOmics. El mapa de calor mostró los genes TOP50 asociados positiva o negativamente con TMOD3 (Figura 8A,B). A continuación, este estudio examinó 295 genes que interactúan con TMOD3 utilizando STRING. Después de superponer 4774 genes significativamente asociados con TMOD3 y 295 genes que interactúan con TMOD3, se examinaron 76 genes (Figura 8C). El análisis de enriquecimiento funcional de estos 76 genes mostró que el citoesqueleto de actina y la adhesión focal fueron los más enriquecidos (Figura 8D). El análisis de enriquecimiento de la vía KEGG reveló que los proteoglicanos en el cáncer eran los más enriquecidos (Figura 8E).
Terapéutica de moléculas pequeñas
Las correlaciones entre TMOD3 y potenciales fármacos o moléculas pequeñas se analizaron utilizando la base de datos CTD. Se identificaron un total de ocho fármacos con posibles efectos inhibidores sobre el TMOD3 (Figura 9A), entre ellos paracetamol, ácido aristolóquico I, bufalina, doxorrubicina, ácido fólico, haloperidol, toxina T-2 y tetraclorodibenzodioxina (Figura 9B-I). Las estructuras moleculares de los fármacos identificados se determinaron mediante la base de datos PubChem. Estos fármacos proporcionan pistas para superar el proceso de resistencia a los fármacos en el cáncer de ovario mediado por la sobreexpresión de TMOD3.

Figura 1: Niveles de expresión de ARNm y proteínas de TMOD3 en múltiples conjuntos de datos de cáncer de ovario. (A) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en tejidos ováricos normales (n = 20) y cáncer de ovario (n = 152) mediante GSE51088 conjunto de datos. (B) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en tejidos ováricos normales (n = 12) y cáncer de ovario (n = 57) mediante GSE66957 conjunto de datos. (C) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en tejido ovárico normal (n = 133) y cáncer de ovario (n = 374) mediante la herramienta de trazado TNM. (D) Análisis de la expresión proteica de TMOD3 en tejido ovárico normal (n = 25) y cáncer de ovario (n = 100) en datos de CPTAC mediante la herramienta UALCAN. (E) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en cáncer de ovario de grado 2 y 3 (n = 94) y cáncer de ovario de grado 4 (n = 80) mediante GSE53963 conjunto de datos. (F) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en cáncer de ovario en estadio 1 y 2 (n = 10) y cáncer de ovario en estadio 3 (n = 18) mediante GSE23554 conjunto de datos. Introduzca el texto aquí. (G) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en cáncer de ovario con o sin metástasis por el conjunto de datos GSE131978. Los datos se representan como media ± SEM. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Niveles de expresión de ARNm de TMOD3 en líneas celulares de cáncer de ovario, tumores trasplantados y pacientes después del tratamiento con fármaco con platino. (A) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en líneas celulares de cáncer de ovario CH1 (n = 3) tratadas con cisplatino (n = 3) mediante el conjunto de datos GSE47856. (B) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en la expresión de ARNm de TMOD3 tratados con cisplatino (n = 12) y no tratados en trasplantes de cáncer de ovario CH1 (n = 19). (C) Análisis de la expresión de ARNm de TMOD3 en pacientes con cáncer de ovario tratado con cisplatino con alta sensibilidad (HS, n = 13) y moderadamente sensible al cisplatino (n = 28), así como en pacientes sin tratamiento con cisplatino (n = 26). Los datos se representan como media ± SEM. *en comparación con los no tratados, P < 0,05. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Niveles de expresión de ARNm de TMOD3 en líneas celulares o pacientes de cáncer de ovario sensibles y resistentes al platino. (A,B) Los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 en líneas celulares A2780 sensibles y resistentes al cisplatino se analizaron mediante el conjunto de datos GSE15372 (A) y GSE33482 conjunto de datos (B). (C) Los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 en esferoide de cáncer de ovario sensible al cisplatino y resistente al cisplatino fueron analizados por el conjunto de datos GSE45553. (D,E) Los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 en pacientes con cáncer de ovario sensibles al platino y resistentes al platino se analizaron mediante la herramienta ROC plotter (D), y TMOD3 se identificó como marcador para determinar la resistencia al platino mediante curvas ROC (E). Los datos se representan como media ± SEM. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Análisis de correlación de los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 con la SG y la SSP de pacientes con cáncer de ovario. (A,B) Análisis de correlación de los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 con SG en todas las pacientes con cáncer de ovario TCGA (A) o pacientes que reciben quimioterapia con derivados del platino (B). (C,D) Análisis de correlación de los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 con SSP en todas las pacientes con cáncer de ovario TCGA (C) o pacientes que reciben quimioterapia con platino (D). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Determinación de las relaciones entre TMOD3 y la resistencia a fármacos mediante análisis de interacción ARNm-microARN. (A) Predicción de miRNAs dirigidos a TMOD3. El color de la línea representa el percentil de la puntuación de TargetScan Context++ y el color del nodo representa la fuerza de la correlación entre este miARN y TMOD3 en el conjunto de datos de cáncer de ovario de TCGA. (B,C) Correlación entre los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 y has-miR454-3p (B) y has-miR133a-3p (C) en muestras de cáncer de ovario TCGA. (D,E) Expresión de has-miR454-3p (D) y has-miR133a-3p (E) en cáncer de ovario sensible y resistente al cisplatino en muestras de cáncer de ovario TCGA. Los datos se representan como media ± SEM. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: Correlación de los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 con la infiltración de células inmunitarias en el cáncer de ovario. (A,B) Niveles de expresión de ARNm TMOD3 de las células inmunitarias en el conjunto de datos HPA (A) y el conjunto de datos de Mónaco (B). (C-I) Correlación de los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 con la pureza tumoral en cáncer de ovario TCGA (C), linfocitos B (D), linfocitos T CD4+ (E), linfocitos T CD8+ (F), macrófagos (G), neutrófilos (H) e infiltración de células dendríticas (I). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 7: Análisis de correlación de los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 con factores inmunorreguladores en pacientes con cáncer de ovario. (A) El mapa de calor de la correlación entre la expresión de ARNm de TMOD3 y los inmunorreguladores en el cáncer de ovario TCGA, incluidos inhibidores inmunológicos, inmunoestimuladores, MHC, quimiocinas y receptores. (B-D) Análisis de correlación de los niveles de expresión de ARNm de TMOD3 con puntos de control inmunitarios como PD1 (B), PD-L1 (CD274) (C) y CTLA4 (D) en muestras de cáncer de ovario TCGA. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 8: Redes de coexpresión de TMOD3 en cáncer de ovario. (A,B) Los mapas de calor que muestran los 50 genes principales se correlacionaron positiva (A) y negativamente (B) con TMOD3 en conjuntos de datos de cáncer de ovario TCGA utilizando LinkedOmics. El rojo y el azul representan genes correlacionados positiva y negativamente, respectivamente. (C) Diagrama de Venn de 295 genes interactuaron con TMOD3, y los 4774 genes se correlacionaron con TMOD3 en el cáncer de ovario TCGA. (D) Análisis de enriquecimiento funcional de 76 genes superpuestos. El diagrama de burbujas demostró que los 5 elementos principales se enriquecieron significativamente en BP, CC y MF. (E) Las 10 vías TOP del análisis de enriquecimiento de la vía KEGG. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 9: Predicción de posibles fármacos o moléculas pequeñas dirigidas a TMOD3. (A) Predicción de posibles fármacos que se dirigen a TMOD3 utilizando la base de datos CTD, con el rojo representando el fármaco que podría inhibir TMOD3. (B-H) La base de datos PubChem revela las estructuras moleculares de ocho fármacos dirigidos. (B) Paracetamol, (C) Ácido aristolóquico I, (D) Bufalina, (E) Doxorrubicina, (F) Ácido fólico, (G) Haloperidol, (H) Toxina T-2. i) Tetraclorodibenzodioxina. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura complementaria 1: Métodos para analizar los niveles de expresión de ARNm y proteínas de TMOD3 en múltiples conjuntos de datos de cáncer de ovario. (A) Análisis de la expresión de TMOD3 utilizando la base de datos GEO. B) Análisis ulterior de los datos extraídos de la base de datos GEO utilizando programas informáticos de estadística y gráficos. (C) Análisis de la expresión de TMOD3 utilizando el TNMplot. (D) Análisis de la expresión proteica mediante el UALCAN. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura complementaria 2: Análisis pronóstico mediante KM-plotter. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura complementaria 3: Análisis de curvas ROC utilizando plotter ROC. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura complementaria 4: Métodos para el análisis de ARNm-miARN. (A) Predicción de miRNAs diana TMOD3 utilizando TargetScan. (B) Análisis de correlación de TMOD3 con miRNAs utilizando cBioportal. (C) Visualización del análisis de correlación utilizando Cytoscape. (D) Análisis de la expresión de miRNAs mediante LinkedOmics. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura complementaria 5: Métodos para el análisis de inmunoinfiltración. (A) Análisis de la distribución de TMOD3 en diversas células inmunitarias. (B) Análisis de correlación de TMOD3 con infiltración inmune utilizando cBioportal. (C) Análisis de correlación de TMOD3 con inmunomoduladores mediante TISIDB. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura 6 suplementaria: Predicción de genes interactuados con TMOD3 mediante STRING. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura complementaria 7: Anotación funcional utilizando DAVID. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura 8 complementaria: Predicción de fármacos dirigidos a TMOD3 utilizando la base de datos CTD. Haga clic aquí para descargar este archivo.
Figura complementaria 9: Análisis de la estructura molecular de los fármacos utilizando la base de datos PubChem. Haga clic aquí para descargar este archivo.