IF=11.4,机器学习+探索CC进展中的关键lncRNA揭示CC发展的分子机制

文摘   2025-01-19 18:00   陕西  

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文章标题:Transcriptional and post-transcriptional regulation of CARMN and its anti-tumor function in cervical cancer through autophagic flux blockade and MAPK cascade inhibition

中文标题:通过自噬通量阻断和MAPK级联抑制对宫颈癌中CARMN及其抗肿瘤功能进行转录和转录后调控

发表期刊:J Exp Clin Cancer Res.

发表时间:2024年11月

影响因子:11.4

    研究背景     

LncRNA在多种肿瘤,包括宫颈癌(CC),中发挥重要作用。然而,关于lncRNA全基因组改变及其在宫颈癌中的功能的研究有限。本研究旨在探索CC进展中的关键lncRNA,揭示CC发展的分子机制。

研究方法

使用转录组测序和WGCNA网络分析了30个CC、宫颈上皮内瘤变(CIN)和正常(NOR)的组织,以建立与NOR-CIN-CC过渡相关的基因模块。使用机器学习诊断模型来研究lncRNA在这一转变中的作用。通过分子生物学实验阐明了CARMN在CC中的潜在机制,重点研究了其对CC异常表达的转录和转录后调控。

结果分析
1.基于转录组的WGCNA结合机器学习确定了与NOR-CIN-CC转换相关的枢纽lncRNA CARMN

使用RNA-seq测定了组织(每组n = 10)的转录组表达谱。通过WGCNA共鉴定出34个模块,其中20个模块与NOR-CIN-CC转变显著相关。Blue模块与CC进展的相关性最强。通过特征基因邻接分析将Blue和lightyellow模块聚类在一起,并对这两个模块的基因进行了功能富集分析。为了进一步研究9种候选lncRNA在CC进展中的相对贡献,使用10种机器学习模型来评估这些lncRNA在不同CC组中的相对重要性。通过AUC比较,在10个模型中,Lightgbm、KNN和XGBOOST的诊断性能最好。在这三种模型中,CARMN在正常、CIN1和CIN2组中的重要性始终排在前三名,表明CARMN可以作为CC进展的生物标志物。
2.CARMN在CC中起抑癌作用


为了研究CARMN在CC中的作用,使用慢病毒载体构建了稳定高表达的CARMN细胞。CARMN过表达可降低CC细胞的增殖能力、迁移和侵袭能力。但过表达CARMN的CC细胞凋亡率的绝对增加并不明显(小于2%)。因此,推测CARMN可能不会显著促进CC细胞的凋亡。此外,通过反义寡核苷酸(ASO)处理实现了CARMN的敲低。在HeLa中,与NC组相比,CARMN敲低的细胞增殖率上调,迁移和侵袭能力增强。此外,敲低CARMN可降低CC细胞的凋亡率。

3.CARMN通过ROS/Akt/mTOR通路触发自噬通量阻断
通过宫颈组织WGCNA分析获得的蓝色和浅黄色模块的KEGG富集分析显示,PI3K-Akt通路显著富集。通过对HeLa-CARMN和-NC细胞的转录组分析,探索了CARMN的下游靶点,并确定PI3K-Akt通路是最显著富集的通路之一。

文章小结

研究确定了CARMN通过抑制Akt-mTOR和MAPK信号通路在CC进展中发挥抗癌作用。rs12517403和YBX1/DHX9复合体是影响其在CC细胞中转录和稳定性的关键机制。CARMN是一种有前景的CC诊断和治疗靶点的生物标志物。(对文章数据库和分析方法感兴趣或需要生信分析服务的老师,欢迎关注小星一起交流)

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