A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
تمت دراسة تروبومودولين 3 (TMOD3) بشكل متزايد في الأورام في السنوات الأخيرة. هذه الدراسة هي الأولى التي تشير إلى أن TMOD3 يتم التعبير عنه بشكل كبير في سرطان المبيض ويرتبط ارتباطا وثيقا بمقاومة البلاتين وتسلل المناعة. يمكن أن تساعد هذه النتائج في تحسين النتائج العلاجية لسرطان المبيض.
يلعب الهيكل الخلوي دورا مهما في مقاومة البلاتين في سرطان المبيض. التروبومودولين 3 (TMOD3) أمر بالغ الأهمية في تطور العديد من الأورام ، لكن دوره في مقاومة الأدوية لسرطان المبيض لا يزال غير مستكشف. من خلال تحليل البيانات من قواعد بيانات Gene Expression Omnibus (GEO) ، وأطلس جينوم السرطان (TCGA) ، واتحاد تحليل الورم البروتيني السريري (CPTAC) ، قارنت هذه الدراسة تعبير TMOD3 في سرطان المبيض والأنسجة الطبيعية ، وفحصت تعبير TMOD3 بعد العلاج البلاتيني في سرطانات المبيض الحساسة للبلاتين والمقاومة للبلاتين. تم استخدام طريقة كابلان ماير لتقييم تأثير TMOD3 على البقاء على قيد الحياة بشكل عام (OS) والبقاء على قيد الحياة بدون تقدم (PFS) في مرضى سرطان المبيض. تم التنبؤ بالحمض النووي الريبي الميكروي (miRNAs) الذي يستهدف TMOD3 باستخدام TargetScan وتحليله باستخدام قاعدة بيانات TCGA. تم استخدام مورد التقدير المناعي للورم (TIMER) وبوابة مستودع متكاملة لتفاعلات الجهاز المناعي للورم (TISIDB) لتحديد العلاقة بين تعبير TMOD3 وتسلل المناعة. تم استكشاف شبكات التعبير المشترك TMOD3 في سرطان المبيض باستخدام LinkedOmics ، وأداة البحث لاسترجاع الجينات / البروتينات المتفاعلة (STRING) ، وقاعدة بيانات التعليقات التوضيحية والتصور والاكتشاف المتكامل (DAVID) المعلوماتية الحيوية. أظهرت النتائج أن TMOD3 تم التعبير عنه بشكل كبير في سرطان المبيض وكان مرتبطا بتصنيف سرطان المبيض وتدريجه وانبثاثه. تم تقليل تعبير TMOD3 بشكل ملحوظ في خلايا سرطان المبيض المعالجة بالبلاتين والمرضى. ومع ذلك ، كان تعبير TMOD3 أعلى في خلايا وأنسجة سرطان المبيض المقاومة للبلاتين مقارنة بالخلايا والأنسجة الحساسة للبلاتين. ارتبط تعبير TMOD3 العالي بشكل كبير بانخفاض نظام التشغيل و PFS في مرضى سرطان المبيض الذين عولجوا بالعلاج الكيميائي القائم على البلاتين. من المحتمل أن يكون تنظيم ما بعد النسخ بوساطة miRNA مسؤولا عن ارتفاع تعبير TMOD3 في سرطان المبيض وأنسجة المبيض المقاومة للبلاتين. ارتبط التعبير عن TMOD3 mRNA بالتسلل المناعي في سرطان المبيض. تشير هذه النتائج إلى أن TMOD3 يتم التعبير عنه بشكل كبير في سرطان المبيض ويرتبط ارتباطا وثيقا بمقاومة البلاتين وتسلل المناعة.
سرطان المبيض هو ثاني أعلى معدل في معدل وفيات الأورام النسائية في جميع أنحاء العالم1. يمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنواع بناء على علم أمراض الأنسجة: الخلايا الجرثومية ، اللحمة المتوسطة للغدد التناسلية ، والأورام الظهارية ، منها 90٪ من المرضى يعانون من سرطان المبيض الظهاري. تشمل عوامل الخطر المرتبطة بسرطان المبيض الإباضة المستمرة وزيادة التعرض لموجهة الغدد التناسلية والسيتوكينات الالتهابية2. أكثر من 75٪ من حالات سرطان المبيض لا يتم اكتشافها حتى مراحل متقدمة ، مما يؤدي إلى عدم وجود علاج فعال. المرضى الذين يعانون من سرطان المبيض المتقدم لديهم تشخيص سيئ ، مع أقل من 20 ٪ من معدل البقاء على قيد الحياة لمدة 5 سنوات على الرغم من أنظمة العلاج الكيميائي الجديدة ، مثل الإدارة داخل الصفاق والعلاج الموجه. يتكون العلاج القياسي لسرطان المبيض بشكل أساسي من جراحة استئصال الورم تليها العلاج الكيميائي بأدوية مثل البلاتين وباكليتاكسيل. ومع ذلك ، يحدث تكرار الورم في حوالي 70 ٪ من الحالات1. يمارس سيسبلاتين آثاره العلاجية من خلال التدخل في تكرار الحمض النووي ونسخه وهو حاليا عامل الخط الأول في العلاج الكيميائي لسرطان المبيض. ومع ذلك ، فإن نسبة كبيرة من مرضى سرطان المبيض مقاومون للبلاتين3. تعتبر العمليات الخلوية المتعددة ، مثل تدفق الدواء ، وإزالة السموم الخلوية ، وإصلاح الحمض النووي ، وموت الخلايا المبرمج ، والالتهام الذاتي ، حاسمة في مقاومة البلاتين في خلايا سرطان المبيض4،5،6.
التغيير في الهيكل الخلوي هو آلية مهمة تؤثر على مقاومة البلاتين في سرطان المبيض. تم الإبلاغ مؤخرا عن أن الجينات المرتبطة بالهيكل الخلوي عادة ما يتم التعبير عنها بشكل شاذ ، ويتم تعديل الهيكل الخلوي للأكتين بشكل كبير في وجود موت الخلايا المبرمج الناجم عن سيسبلاتين7. أظهرت العديد من الدراسات أن سيسبلاتين يعدل الميكانيكا النانوية لخلايا سرطان المبيض. يزداد تصلب الخلايا في الخلايا الحساسة مع الاعتماد على جرعة البلاتين ، ويساهم بشكل رئيسي في تعطيل بلمرة الأكتين. في المقابل ، لم تظهر الخلايا المقاومة للسيسبلاتين أي تغيير كبير في تصلب الخلايا بعد علاج سيسبلاتين8. علاوة على ذلك ، كانت وحدات يونغ لخلايا سرطان المبيض الحساسة للسيسبلاتين أقل ، كما يتضح من مجهر القوة الذرية. في المقابل ، تظهر خلايا سرطان المبيض المقاومة للسيسبلاتين هيكلا خلويا يتميز بألياف إجهاد الأكتين الطويلة. تثبيط Rho GTPase يقلل من الصلابة ويعزز حساسية سيسبلاتين في هذه الخلايا المقاومة. على العكس من ذلك ، فإن تنشيط Rho GTPase في الخلايا الحساسة للسيسبلاتين يزيد من تصلب الخلايا ويقلل من حساسيتها للسيسبلاتين9. يقلل البروتين المرتبط بالحمض النووي الريبي مع الربط المتعدد (RBPMS) ، وهو جين مثبط للورم ، من مقاومة سيسبلاتين في خلايا سرطان المبيض عن طريق تنظيم التعبير البروتيني للشبكة الهيكلية الخلوية والحفاظ على سلامة الخلية10. تكون ألياف إجهاد الأكتين أكثر وضوحا في خلايا A2780 / CP مقارنة بخلايا A2780. يؤدي تطور مقاومة الأدوية في خلايا سرطان المبيض إلى إعادة تنظيم واسعة النطاق للهيكل الخلوي للأكتين ، مما يؤثر على الخواص الميكانيكية الخلوية والحركة ونقل الأدوية داخل الخلايا11.
TMOD3 هو بروتين منظم للهيكل الخلوي يمنع إزالة بلمرة الأكتين عن طريق تغطية الأطراف البطيئة النمو (المدببة) لخيوط الأكتين12. يلعب TMOD3 أدوارا مختلفة في أنواع مختلفة من الخلايا من خلال تنظيم ديناميكيات الأكتين ويشارك في عمليات مختلفة ، مثل تعزيز شكل الخلية وهجرة الخلايا وتقلص العضلات. وقد تبين أن حذف TMOD3 في الفئران يؤدي إلى الموت الجنيني في E14.5-E18.5 ، مما يشير إلى أن TMOD3 قد يكون عاملا حاسما في التطور الجنيني13. استنادا إلى وظائفه البيولوجية في الخلايا الجذعية والسلفية ، قد يلعب TMOD3 دورا أساسيا في تطور الورم. في سرطان الخلايا الكبدية ، يعزز TMOD3 نمو وغزو وهجرة خلايا سرطان الخلايا الكبدية عن طريق تنشيط مسار إشارات MAPK / ERK14 ويعزز ورم خبيث بعيد عن طريق تنشيط مسار PI3K-AKT من خلال التفاعل مع مستقبل عامل نمو البشرة15. يمنع MiRNA-490-3p تكاثر خلايا سرطان الخلايا الكبدية وغزوها من خلال استهداف TMOD316. يحسن MiR-145 الحساسية الإشعاعية لسرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة المقاوم للإشعاع عن طريق تثبيط TMOD317. كشفت التجارب في المختبر أن TMOD3 توسط في غزو خلايا سرطان المريء من خلال تنظيم الهيكل الخلوي من خلال التفاعل مع ليسيل أوكسيديز homolog 2 (LOXL2) 18. بالإضافة إلى ذلك ، كشف التحليل البروتيني أن التعبير العالي ل TMOD3 يمكن أن يتوسط المقاومة الكيميائية للإيتوبوسيد في سرطان الرئة من خلال مسار موت الخلايا المبرمج19. على الرغم من أن TMOD3 قد تمت دراسته بشكل متزايد في الأورام في السنوات الأخيرة ، إلا أنه لا توجد تقارير حتى الآن عن دور TMOD3 في سرطان المبيض والعلاج الكيميائي.
وجدت هذه الدراسة أن TMOD3 يتم تنظيمه في سرطان المبيض. والجدير بالذكر أن تنظيم TMOD3 كان مرتبطا بمقاومة البلاتين. قيمت هذه الدراسة أيضا القيمة النذير ل TMOD3 في سرطان المبيض وعلاقته بالتسلل المناعي للورم. تشير هذه الدراسة إلى أن الإفراط في التعبير عن TMOD3 في سرطان المبيض يرتبط بمقاومة البلاتين.
1. التعبير الجيني الجامع (GEO)
ملاحظة: تم اشتقاق تعبير TMOD3 في سرطان المبيض ، وفي سرطان المبيض المعالج بأدوية البلاتين ، وفي سرطان المبيض المقاوم للأدوية من مجموعات بيانات GEO. كان نوع الدراسة لجميع مجموعات البيانات هو التنميط التعبيري بواسطة المصفوفة ، وكانت الكائنات الحية هي الإنسان العاقل.
2. تي إن إم بلوت
ملاحظة: يستخدم TNMplot بيانات RNA-seq من أطلس جينوم السرطان (TCGA) ، والبحوث العلاجية لتوليد علاجات فعالة (TARGET) ، ومستودعات التعبير الجيني للأنسجة (GTEx)20. تم تحليل تعبير TMOD3 في أنسجة المبيض الطبيعية وسرطان المبيض باستخدام TNMplot.
3. يوالكان
ملاحظة: بوابة تحليل بيانات جامعة ألاباما في برمنغهام CANcer (UALCAN) هي مورد سهل الاستخدام عبر الإنترنت لتحليل بيانات السرطان المتاحة للجمهور21. تم تحليل تعبير مستوى البروتين ل TMOD3 في الأنسجة الطبيعية وسرطان المبيض في بيانات CPTAC باستخدام UALCAN.
4. تحليل النذير KM-الراسمة
ملاحظة: تم تحليل القيمة النذير ل TMOD3 في سرطان المبيض باستخدام مخطط كابلان ماير (KM-plotter) ، بما في ذلك البقاء على قيد الحياة بشكل عام (OS) والبقاء على قيد الحياة بدون تقدم (PFS) 22.
5. راسمة ROC
ملاحظة: تم استخدام راسمة منحنى خصائص تشغيل جهاز الاستقبال (ROC) لتحليل تعبير TMOD3 في المرضى المقاومين أو الحساسين للعلاج الكيميائي القائم على البلاتين ويسمح بالتحقق من صحة الجين المعني كعلامة تنبؤية بواسطة منحنيات ROC. مجموعات البيانات الخاصة بمخطط ROC على مستوى النسخ مأخوذة بشكل أساسي من قواعد بيانات TCGA و GEO وتحتوي على بيانات العلاج والاستجابة من 1816 مريضا بسرطان المبيض23.
6. تحليل mRNA-miRNA
ملاحظة: تم التنبؤ ب miRNAs التي تستهدف TMOD3 بواسطة TargetScan24 ، ثم تم تحليل ارتباط TMOD3 مع miRNAs في مجموعة بيانات سرطان المبيض TCGA بواسطة cBioportal25. بعد ذلك ، تم تصور النتيجة أعلاه بواسطة Cytoscape26. تم تحليل تعبير MiRNA في مرضى سرطان المبيض الحساس للسيسبلاتين والمقاوم للأدوية بواسطة LinkedOmics27.
7. تحليل التسلل المناعي
ملاحظة: تم استخدام قاعدة بيانات أطلس البروتين البشري (HPA) لتحليل توزيع TMOD3 في الخلايا المناعية المختلفة. TIMER هي قاعدة بيانات ملائمة عبر الإنترنت تحلل التسلل المناعي المرتبط بأنواع متعددة من السرطان28. استخدمت هذه الدراسة TIMER لتحليل العلاقة بين تعبير TMOD3 mRNA ونقاء سرطان المبيض وتسلل الخلايا المناعية. TISIDB هي بوابة إلكترونية للتفاعلات بين الورم والجهاز المناعي29. استخدمت هذه الدراسة TISIDB لتحديد العلاقة بين TMOD3 ومضادات المناعة في سرطان المبيض.
8. شبكات التعبير المشترك TMOD3 في سرطان المبيض
ملاحظة: تم تحليل الجينات المعبر عنها بالاشتراك مع TMOD3 بواسطة LinkedOmics ، وتم عرض جينات TOP50 بواسطة الخرائط الحرارية. تم التنبؤ بجينات TMOD3 المتفاعلة بواسطة STRING30. بعد ذلك، عرض الجينات المتداخلة بواسطة مخطط فن. تم شرح الجينات المتداخلة وظيفيا بواسطة DAVID31للعملية البيولوجية لأنطولوجيا الجينات (GO-BP) ، والمكون الخلوي لأنطولوجيا الجينات (GO-CC) ، والوظيفة الجزيئية لأنطولوجيا الجينات (GO-MF) ، وموسوعة كيوتو للجينات والجينوم (KEGG).
9. قاعدة بيانات CTD
ملاحظة: قاعدة بيانات CTD هي أداة جديدة لتحليل العلاقات بين الكيمياء والجينات والأنماط الظاهرية والمرض والبيئة32. تتنبأ قاعدة بيانات CTD بالأدوية التي تستهدف TMOD3. ثم يتم استخدام قاعدة بيانات PubChem لتحديد التركيب الجزيئي النهائي للدواء.
تعبير TMOD3 في سرطان المبيض
أولا، أظهرت قاعدة بيانات توقعات البيئة العالمية أن مستويات تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال ل TMOD3 كانت مرتفعة في مجموعات بيانات المصفوفات الدقيقة GSE51088 و GSE66957 (الشكل 1 أ، ب). كما تم التعبير عن TMOD3 بشكل كبير في...
يعتبر الهيكل الخلوي ضروريا في تطور وتطور وعلاج وتشخيص الأورام المختلفة52. بالمقارنة مع TMOD1 ، الذي يقتصر على كريات الدم الحمراء ونظام القلب والأوعية الدموية53 ، و TMOD2 ، الذي يقتصر على الجهاز العصبي54 ، فإن TMOD3 له توزيع في كل مكان ، مما يج...
لم يبلغ المؤلفون عن أي تضارب في المصالح.
تم دعم هذا العمل بمنح من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (رقم 32171143 ، 31771280) ومنح من مؤسسة العلوم الطبيعية التابعة لإدارة التعليم بمقاطعة جيانغسو (رقم 18KJD360003 ، 21KJD320004).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
cBioportal | Memorial Sloan Kettering Cancer Center | Correlation analysis of TMOD3 with targeted miRNAs (https://www.cbioportal.org) | |
CTD database | North Carolina State University | To analyze the relationships between chemistry, genes, phenotype, disease, and environment (https://ctdbase.org/) | |
Cytoscape | National Institute of General Medical Sciences of the National Institutes of Health | Network Data Integration, Analysis, and Visualization (www.cytoscape.org/) | |
DAVID | Frederick National Laboratory for Cancer Research | A comprehensive set of functional annotation tools for investigators to understand the biological meaning behind large lists of genes(https://david.ncifcrf.gov/) | |
GEO | NCBI | Gene expression analysis (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/ ) | |
HPA | Knut & Alice Wallenberg foundation | The Human Protein Atlas (HPA) database helped analyze the distribution of TMOD3 in various immune cells (https://www.proteinatlas.org/) | |
KM-plotter | Department of Bioinformatics of the Semmelweis University | Prognostic Analysis (https://kmplot.com/analysis/) | |
LinkedOmics | Baylor College of Medicine | A platform for biologists and clinicians to access, analyze and compare cancer multi-omics data within and across tumor types (http://www.linkedomics.org/) | |
PubChem database | U.S. National Library of Medicine | To determine the definitive molecular structure of the drug | |
ROC Plotter | Department of Bioinformatics of the Semmelweis University | Validation of the interest gene as a predictive marker (http://www.rocplot.org/) | |
STRING | Swiss Institute of Bioinformatics | Coexpression networks analysis(https://string-db.org) | |
TargetScan | Whitehead Institute for Biomedical Research | Prediction of miRNA targets (www.targetscan.org/) | |
TIMER | Harvard University | Systematical analysis of immune infiltrates across diverse cancer types (https://cistrome.shinyapps.io/timer/) | |
TISIDB | The University of Hong Kong | A web portal for tumor and immune system interaction(http://cis.hku.hk/TISIDB/) | |
TNMplot | Department of Bioinformatics of the Semmelweis University | Gene expression analysis (https://www.tnmplot.com/ ) | |
UALCAN | The University of ALabama at Birmingham | Gene expression analysis (http://ualcan.path.uab.edu) |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved