본 연구는 여러 공공 데이터베이스를 활용해 다양한 암에서 PTDSS1 및 PTDSS2의 유전자 발현 패턴, 임상 상관관계, 생존 예후, 종양 줄기 점수 및 면역 관련 특성을 평가하기 위해 포괄적인 생물정보학 분석을 수행했습니다. 이 연구 결과는 이 유전자들이 암 진단, 예후, 면역치료에 잠재적인 바이오마커로 작용할 수 있음을 시사합니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
방법 논문
본 연구는 여러 공공 데이터베이스를 활용해 다양한 암에서 PTDSS1 및 PTDSS2의 유전자 발현 패턴, 임상 상관관계, 생존 예후, 종양 줄기 점수 및 면역 관련 특성을 평가하기 위해 포괄적인 생물정보학 분석을 수행했습니다. 이 연구 결과는 이 유전자들이 암 진단, 예후, 면역치료에 잠재적인 바이오마커로 작용할 수 있음을 시사합니다.
포스파티딜세린 합성 효소인 PTDSS1과 PTDSS2는 세포막 구성과 신호 전달 등 세포 과정에서 중요한 역할을 합니다. 이 효소들의 비정상 발현은 종양 관련 대식세포 침윤과 유방암에서 생존율 저하와 연관되어 있습니다. 하지만 이들이 다양한 암 유형에 걸친 포괄적인 역할은 아직 명확하지 않습니다. 본 연구에서는 PTDSS1과 PTDSS2의 진단, 예후, 면역 침윤 및 면역치료적 관련성을 평가하기 위해 범암 분석을 수행했습니다. 여러 공개 데이터베이스를 사용하여 다양한 암 전반에 걸쳐 유전자 발현 패턴, 임상 상관관계, 생존 결과, 종양 줄기 점수, 면역 관련 특성을 분석하였습니다. 결과는 PTDSS1과 PTDSS2가 인간 조직에서 널리 발현되며, 대부분의 종양 조직에서 정상 조직에 비해 유의미하게 상향 조절됨을 보여주었습니다. PTDSS1 또는 PTDSS2의 높은 발현은 여러 암 유형에서 전체 생존율(OS) 저하와 연관되어 있으며, 임상 병기 및 종양 줄기 점수와 유의미한 상관관계를 보였습니다. 또한 기능적 분석은 이 유전자들이 종양 발생, 면역 조절, 화학요법 내성에 기여할 수 있음을 시사했습니다. 전반적으로 이 연구 결과는 PTDSS1과 PTDSS2가 다발성 암에서 예후적 중요성을 강조하며, 암 진단 및 예후의 잠재적 바이오마커이자 면역치료의 유망한 표적이 될 수 있음을 시사합니다.
지난 수세기 동안 종양학에서 상당한 진전이 이루어졌음에도 불구하고, 암은 전 세계적으로 사망과 질병 부담의 주요 원인 중 하나로 남아 있습니다 1,2. 현재 임상 관리는 점점 더 다중 치료 전략에 의존하고 있으며, 다양한 치료 접근법을 결합하여 환자의 생존율과 전반적인 웰빙을 향상시키고 효능을 극대화하는 데 중점을 두고있습니다 2. 이러한 맥락에서 암 면역치료는 현대 종양학의 중심 기둥으로 빠르게 발전했습니다. 표적 선택성, 지속적인 치료 효과, 다양한 종양 유형에서의 적용 가능성, 내성 완화 능력, 그리고 다른 치료법과의 적합성 등 장점은 광범위한 관심을 불러일으켰습니다. 그럼에도 불구하고, 환자 반응성 변동, 면역 관련 독성, 후천적 내성, 높은 경제적 부담, 치료 모니터링의 한계 등 여러 요인에 의해 임상적 적용이 제한되고 있습니다. 이러한 도전 과제들은 이 분야에서 지속적인 개선과 혁신의 필요성을 강조합니다. 동시에 대사 재프로그래밍은 암의 특징으로 부상했으며, 지질 대사가 점점 더 주목받고 있습니다. 지질 획득, 합성 및 이용의 변화는 종양 세포의 성장과 생존에 필수적인 지원을 제공하며, 치료 내성 발생에도 역할을 할 수 있습니다 3,4. 재프로그래밍된 지질 흡수 및 이용은 암세포 증식을 지원하며 치료 내성에 기여할 수 있습니다. 또한, 지질 관련 바이오마커는 환자의 예후 및 치료 반응과도 연관되어 있습니다 6,7. 관심이 높아지고 있음에도 불구하고, 암에서의 지질 대사 기전과 효과적인 지질 표적 치료제 개발은 아직 충분히 밝혀지지 않아 추가 연구가 필요합니다.
포스파티딜세린 신타스인 PTDSS1과 PTDSS2 는 세포막 내 주요 음이온 인지질 중 하나인 인산티딜세린(PS)8,9,10의 생합성에 중요한 효소입니다. PS는 세포막 구조와 기능 유지에 필수적입니다. 이 효소들은 중간 정도의 서열 유사성을 공유하며(~32%)13, 주로 소포체와 미토콘드리아 관련 막에 국한된 여러 막관통 영역을 가지고 있습니다 14,15,16. PS는 기존의 인지질 8,9와의 세린 교환 반응을 통해 생성되며, PTDSS1은 인산지질콜린17,18을, PTDSS2는 인산지질알탄올라민19,20을 우선적으로 사용합니다. PTDSS1은 조직 전반에 걸쳐 광범위하게 발현되는 반면, PTDSS2는 더 제한된 분포를 보이며, 마우스 뇌 신경세포와 고환 세르톨리 세포에서 더 높은 수준을 보인다19. 기능적으로 PTDSS2는 정상 고환 발달에 필수적이며, 약 10%의 수컷 녹아웃 마우스가 불임과 고환 크기 감소를 보이며, 이는 PTDSS1 결핍 마우스에서는 관찰되지 않는 표현형입니다19. 두 효소의 단일 유전자 결실이 생존 능력을 저해하지는 않지만, 동시에 유전자 손실이 발생하면 배아 치사율이 발생하는데 19,22는 PS 생합성이 세포 생존에 얼마나 중요한지를 강조합니다. 최근 증거는 종양에서 PTDSS1과 PTDSS2의 조절 이상이 유방암 환자에서 종양 관련 대식세포 침윤 변화와 생존율 저하와 관련이 있음을 시사합니다23. 이 결과들은 PTDSS1과 PTDSS2가 막 항상성에 매우 중요하며, 이들의 비정상적인 발현이 특히 암에서 질병 진행에 기여할 수 있음을 시사합니다.
본 연구는 PTDSS1과 PTDSS2가 종양 발현, 예후, 줄기성, 면역 조절, 유전체 변형 및 치료 반응에 미치는 범암 효과를 체계적으로 비교합니다. 단일 암 유형이나 고립된 지질 대사 사건에 초점을 맞춘 이전 연구들과 달리, 본 연구는 다중 오믹스 데이터를 통합하여 인산티딜세린 생합성, 종양 면역, 암 진행 간의 잠재적 연관성을 탐구합니다. 분석에는 발현 패턴, 종양 특성 및 면역 관련 요인과의 상관관계, 유전체 특성, 약물 민감성 예측이 포함됩니다. 본 연구는 다양한 악성 종양에서 PTDSS1과 PTDSS2의 기능적 역할에 대한 이해를 심화하고, 개인 맞춤형 치료 전략 개발을 위한 이론적 토대와 실질적 지침을 제공하는 것을 목표로 합니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 연구는 공개된 데이터셋만을 기반으로 했으며, 인간이나 동물의 직접적인 참여는 포함하지 않았습니다; 따라서 기관의 윤리적 승인과 사전 동의는 필요하지 않았습니다
1. PTDSS1 또는 PTDSS2 발현 분석
2. 병리학적 병기, 생존 및 종양 줄기 분석
3. 생존 예후 분석
4. PTDSS1 또는 PTDSS2 관련 유전자 분석
5. 유전적 변형 분석
6. 면역 조절 유전자, 면역 검사점, RNA 변형 유전자 분석
7. 면역 침윤 분석
8. 범암에서 PTDSS1과 PTDSS2의 약물 민감성
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
다양한 인간 정상 조직에서의 PTDSS1 또는 PTDSS2 mRNA 발현
HPA 데이터베이스 데이터를 사용하여 다양한 인간 조직에서 PTDSS1과 PTDSS2의 mRNA 발현 프로필을 조사하였습니다. 분석 결과 조직 특이적 발현 패턴이 눈에 띄게 나타났습니다. PTDSS1은 부갑상선, 심장근, 림프절, 편도선, 골수에서 많이 발현된 반면(그림 1A), PTDSS2는 부갑상선, 고환, 골격근, 신장, 대뇌 피질에서 발현이 높았습니다(그림 1B). 이 연구 결과는 PTDSS1과 PTDSS2가 인간 조직 전반에 걸쳐 뚜렷한 발현 양상을 보임을 보여줍니다.
PTDSS1 또는 PTDSS2는 여러 인간 암에서 상향 조절되었습니다
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
암은 여러 계통의 조절 장애가 특징인 전신성 질환으로, 일반적으로 제거, 평형, 이출의 세 단계를 거치며 진행됩니다. 제거 단계에서 면역 체계는 새로 형성된 암세포를 효과적으로 제거합니다; 평형 단계 동안에는 암세포와 면역세포가 상대적 균형을 이루어 종양의 확장이나 전이를 방지합니다; 궁극적으로 탈출 단계에서 암세포는 면역 감시를 회피하고 빠르게 증식하며 전이됩니다. 따라서 면역 감시 회복이나 균형 잡힌 진행 상태를 확립하는 것이 효과적인 항종양 치료에 매우 중요합니다. 의학의 발전과 함께 현대 암 치료는 치료 효능 향상, 환자 생존율 향상, 삶의 질 향상을 목표로 하는 다양한 방법을 포함하는 포괄적인 접근법을 채택하고 있습니다26,27....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
저자들은 이해 상충을 선언할 필요가 없습니다.
저자들은 이 논문의 연구, 저술 및 출판에 대해 어떠한 재정적 지원을 받지 못했습니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| cBioPortal 플랫폼 | cBioPortal | http://www.cbioportal.org/ | 다차원 암 유전체 데이터의 시각화 및 분석을 위한 플랫폼 |
| GDC 포털 | 유전체 데이터 커먼즈 (GDC) | https://portal.gdc.cancer.gov/ | TCGA 유전체 및 돌연변이 데이터셋 다운로드 포털 |
| GEPIA 플랫폼 | 게피아 | http://gepia.cancer-pku.cn/ | TCGA 및 GTEx 데이터셋을 기반으로 한 유전자 발현 프로파일링 및 생존 분석을 위한 웹 서버 |
| GEPIA2 | GEPIA2 | http://gepia2.cancer-pku.cn/#index | 유전자 발현 상관관계 및 상호작용 분석을 위한 업데이트된 웹 서버 |
| GTEx 데이터베이스 | 유전자형-조직 발현(GTEx) 프로젝트 | http://commonfund.nih.gov/GTEx/ | 정상 인간 조직의 유전자 발현 프로필을 포함한 데이터베이스 |
| 인간 단백질 지도집(HPA) 데이터베이스 | 인간 단백질 아틀라스 | https://www.proteinatlas.org | 정상 조직과 암에서 단백질 및 RNA 발현 프로필을 분석하는 데이터베이스 |
| KEGG REST API | 교토 유전자 및 유전체 백과사전 (KEGG) | https://www.kegg.jp/kegg/rest/keggapi.html | KEGG 경로 주석을 검색하는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스 |
| KM 플로터 도구 | KMplot | https://kmplot.com/analysis/ | 다중 암에서 유전자의 예후 중요성을 평가하는 온라인 도구 |
| maftools R 패키지 | 바이오컨덕터 패키지 마프툴 | 버전 2.8.05 | 종양 돌연변이 부담 및 돌연변이 분석에 사용되는 R 패키지 |
| psych R 패키지 | CRAN R 패키지 심리학 | 버전 2.1.6 | 상관관계 및 심리 통계 분석에 사용되는 R 패키지 |
| R 패키지 | R 통계 컴퓨팅 재단 | 버전 4.1.3 | 약물 민감도 분석에 사용되는 통계 컴퓨팅 소프트웨어 |
| R package clusterProfiler | 바이오컨덕터 패키지 클러스터프로파일러 | 버전 3.14.3 | KEGG 및 기능 농축 분석에 사용되는 R 패키지 |
| R 패키지 생존 | CRAN R 패키지 생존 | 버전 3.2-7 | Cox 회귀 및 Kaplan&ndash에 사용되는 R 패키지; 마이어 생존 분석 |
| R 소프트웨어 | R 통계 컴퓨팅 재단 | 버전 3.6.4 | 생물정보학 및 생존 분석에 사용되는 통계 컴퓨팅 소프트웨어 |
| 문자열 데이터베이스 | 스트링 | https://cn.string-db.org/ | 단백질 및 대시 데이터베이스; 단백질 상호작용 네트워크 분석 |
| TCGA 데이터베이스 | 암 게놈 아틀라스 (TCGA) | http://cancergenome.nih.gov | 유전체, 전사체, 임상 암 데이터를 포함하는 대규모 암 유전체 데이터베이스 |
| 타이머 2.0 | 타이머 2.0 | http://timer.cistrome.org/ | 종양에서 면역세포 침윤 추정 및 상관관계 분석을 위한 플랫폼 |
| 종양 면역 추정 리소스 2.0 (TIMER2) 플랫폼 | 타이머 2.0 | http://timer.cistrome.org/ | 다양한 암 유형의 면역 침윤을 체계적으로 분석하는 웹 플랫폼 |
| UCSC 제나 플랫폼 | UCSC 제나 | https://xenabrowser.net/ | TCGA 및 기타 공개 다중 오믹스 데이터셋의 시각화 및 분석을 위한 플랫폼 |