محققان با خوشهبندی چند omics از دادههای RNA-Seq بیماران مبتلا به کارسینوم سلول شفاف کلیوی، ژنهای مرتبط با تهاجمی ترین نوع سرطان کلیه را شناسایی کردند.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، کارسینوم سلول شفاف کلیوی (CCRC) نوعی سرطان کلیه است که با وجود سلولهای شفاف در تومورها مشخص میشود. CCRC شایعترین نوع سرطان کلیه در بزرگسالان است که حدود 70 تا 80 درصد از کل سرطانهای کلیه را تشکیل میدهد. این سرطان تمایل به رشد و گسترش سریع دارد و اغلب در مراحل بعدی که قبلاً به سایر قسمتهای بدن گسترش یافته است تشخیص داده میشود. محققان کشف کردهاند که این سلولهای سرطانی خاص، ژنهایی را بیان میکنند که مسئول انعقاد خون هستند، بنابراین به طور بالقوه میتوانند با داروهای ضد انعقاد در درمان سرطان مورد هدف قرار گیرند. محققان HSE ژنهایی را کشف کردهاند که مختص تهاجمیترین زیرگروه کارسینوم سلول شفاف کلیوی هستند. Grigory Puzanov، محقق در آزمایشگاه بینالمللی بیوانفورماتیک دانشکده علوم کامپیوتر HSE، در این مطالعه دادههای 456 بیمار مبتلا به این بیماری را تجزیه و تحلیل کرد و زیرشاخههای سرطانی که دارای اثرات مطلوب یا نامطلوب بودند را نیز شناسایی کردند. این یافتهها در مجله Scientific Reports منتشر شده است.
اهمیت مطالعه
کارسینوم سلول شفاف کلیوی در بسیاری از مطالعات تحقیقاتی به عنوان یک بیماری نسبتاً ناهمگن گزارش شده است. در همی راستا شناسایی زیرگروههای مختلف و ویژگیهای مولکولی آنها میتواند به انتخاب درمان مؤثرتر و پیشبینی پاسخ به آن کمک کند. در این مطالعه با استفاده از خوشهبندی چند omics دادههای RNA-Seq بیماران مبتلا به این نوع از کارسینوم، ژنهای خاصی برای تهاجمیترین زیرگروه مرتبط با متاستاز و یک زیرگروه مرتبط با دوره مطلوبتر بیماری شناسایی شدند. علاوه بر این، ارتباط میان ژنهای این زیرگروهها با قدرت نفوذ سلولهای اندوتلیال، سلولهای بنیادی خون ساز، سلولهای T NK و ماست سلها آشکار شد. بنابراین نتایج بهدستآمده بینشی جدید در مورد ویژگیهای ژنتیکی زیرشاخه تهاجمی این نوع کارسینوم ارائه میکندکه ممکن است به توسعه رویکردهای جدید برای درمان این بیماری کمک کند.
کارسینوم سلول کلیوی شفاف (ccRCC)
در واقع میتوان گفت که کارسینوم سلول کلیوی شفاف (ccRCC) شایع ترین نوع سرطان کلیه است. در چند دهه گذشته، تعداد موارد جدید مبتلا به این بیماری نیز افزایش یافته است. اگرچه دادههای قابل توجهی در مورد این بیماری وجود دارد، اما هنوز اطلاعات کافی در مورد ژنهای خاص انسانی که بتواند به پیش بینی سیر بالینی آن کمک کند وجود ندارد. تومور در این نوع سرطان، از لولههای بسیار کوچک در داخل بدن ایجاد میشود .از علائم مرتبط با تومورهای کلیه مانند سلولهای شفاف RCC شامل ادرار خونی، درد در پشت یا پهلوی بدن، تب و کاهش وزن است. علائم مرتبط با تومورهایی که متاستاز دادهاند (گسترش یافتهاند) به سایر قسمتهای بدن، به ناحیه درگیر بدن بستگی دارد. اکثر موارد RCC مربوط به سلولهای شفاف پراکنده هستند، به این معنی که تومور به هیچ علت شناخته شده یا شرایط ژنتیکی مرتبط نیست. با این حال، برخی از بیماران با یک سندرمیک بیماری ژنتیکی است که احتمال ایجاد RCC سلول شفاف را بیشتر میکند. اغلب این بیماران در معرض خطر ابتلا به تومورهای متعدد هستند و در مقایسه با بیماران مبتلا به این بیماری، این تومورهای پراکنده در سنین پایینتر ایجاد میشوند.
شناسایی ژنهای انسانی مسئول پیشرفت بیماری
یافتههای مطالعه Puzanov نشان میدهد که کدام زیرگروههای ccRCC خطرناکتر از سایرین هستند و در این مطالعه به نظر میرسد ژنهای انسانی مسئول پیشرفت بیماری هستند نیز شناسایی شدند. بدین سبب این اطلاعات جدید برای تشخیص زودهنگام تومورهای تهاجمی و برای طراحی برنامههای درمانی شخصی برای بیماران ccRCC قابل توجه است.
روش ارزیابی و مطالعه بیماران در این طرح
نویسنده این مقاله افزودند که دادههای اطلس ژنوم سرطان (TCGA) را روی 456 نمونه تومورکه هیچگونه رادیوتراپی یا دارو درمانی اضافی برای آنها انجام نشده بود، تجزیه و تحلیل کردند. در ابتدای کار زیرگروههایی با نرخ بقای متفاوت با استفاده از روش k-means برای خوشهبندی نمونهها در گروههایی با ویژگیهای مشابه شناسایی شدند. برای خوشه بندی ژن، Puzanov 2000 ژن با الگوهای بیان بسیار متغیر در ccRCC را انتخاب کرد. بیان ژن فرآیندی است که طی آن یک ژن خوانده و تکثیر میشود تا در نهایت یک RNA پیام رسان (mRNA) تولید شود که برای سنتز پروتئینها استفاده میشود. در این مطالعه، یک الگوریتم بیوانفورماتیک 100 بار اجرا شد و هر بار نمونههای تومور را بر اساس شباهت الگوهای بیان 2000 ژن مرتب میشدند. سه خوشه (زیرگروه) با میزان بقای متفاوت شناسایی شد به این ترتیب که یک خوشه دارای کمترین میزان بقا، یک خوشه دارای متاستاز و خوشه سوم دارای بدترین پاسخ به درمان بودند.
مراحل انجام مطالعه
مطالعه در چند مرحله انجام شد. در مرحله یک، ویژگیهای هر خوشه برای درک بهتر عوامل ژنتیکی که میتواند بر روند بیماری تأثیر بگذارد، مورد بررسی قرار گرفت. سپس، نویسنده مطالعه، ژنهای کلیدی مخصوص خوشههای بقای بالا و پایین را شناسایی کرد و شبکهای از برهمکنشها را برای پروتئینهایی که سنتز آنها توسط این ژنها کدگذاری میشود، ساخت.
یافتههای کسب شده از مطالعه
تجزیه و تحلیل Puzanov مشخص کرد که کدام ژن، پروتئینهایی را با بیشترین تعداد اتصالات شبکه کدگذاری میکند. همچنین مشخص شد که خوشهای دارای ضعیفترین میزان بقا با ژنهای MFI2، CP، APOB و ENAM مرتبط است که این ژنها در انتقال فاکتور رشد شبه انسولین (پروتئینی شبیه به انسولین) و در بعد از اصلاح پروتئینها و در ترجمه نقش دارند. علاوه بر این زیرگروه کم بقا ، ژنهای کدکننده فیبرینوژن و پروترومبین با ژنهای فرایند لخته شدن خون (FGA, FGG, and F2) مرتبط بودند.
ارتباط میان بیان ژن و اثرگذاری داروهای ضد سرطان
نتایج نشان دادکه برخی از این ژنهای کلیدی ممکن است بر اثربخشی درمانهای ضد تومور تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، افزایش فعالیت ژنهای CP، FGA و FGG با پاسخ ضعیف به nivolumab همراه است و بیان بالای APOB و ENAM عدم پاسخ به sunitinib را پیشبینی میکند. این دانش میتواند به تجویز مناسبترین درمانهای هدفمند برای بیماران مبتلا به بدخیمیها کمک کند.
اهمیت عوامل ضد تومور معمولی و داروهای ضد انعقاد در درمان سرطان
به گفته این محقق، استفاده ترکیبی از عوامل ضد تومور معمولی و داروهای ضد انعقاد (داروهایی که به جلوگیری از لخته شدن خون کمک میکنند) میتواند اثربخشی درمان سرطان را افزایش دهد. بنابراین، شواهدی وجود دارد که نشان میدهد هپارین، که معمولا برای درمان حوادث ترومبوآمبولی در بیماران سرطانی استفاده میشود، به بقای بیمار کمک میکند و دارای فعالیت ضد متاستاتیک است.
پایان مطلب/.