استحداث بصمة مناعية جديدة تعتمد على الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفر لتحديد مرضى سرطان البنكرياس الغدي ذوي الخطورة العالية والمنخفضة | مجلة بي إم سي لأمراض الجهاز الهضمي

يُعد سرطان البنكرياس من أخطر الأورام في العالم، ويتميز بتوقعات سيئة للشفاء. لذا، ثمة حاجة ماسة إلى نموذج تنبؤ دقيق لتحديد المرضى المعرضين لخطر الإصابة بسرطان البنكرياس، وذلك لتصميم العلاج الأمثل وتحسين فرص شفائهم.
حصلنا على بيانات تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNAseq) لسرطان البنكرياس الغدي (PAAD) من مشروع أطلس جينوم السرطان (TCGA) من قاعدة بيانات UCSC Xena، وحددنا الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر المرتبط بالمناعة (irlncRNAs) من خلال تحليل الارتباط، وحددنا الاختلافات بين أنسجة سرطان البنكرياس الغدي في TCGA والأنسجة الطبيعية. وقمنا بتحليل التعبير الجيني للأنسجة (GTEx) لـ irlncRNA من TCGA. وأجرينا تحليلات انحدار أحادية المتغير وتحليلات انحدار لاسّو لبناء نماذج التوقيعات التنبؤية. ثم حسبنا المساحة تحت المنحنى وحددنا القيمة الحدية المثلى لتحديد المرضى المصابين بسرطان البنكرياس الغدي عالي الخطورة ومنخفض الخطورة. وقارنا الخصائص السريرية، وتسلل الخلايا المناعية، والبيئة الدقيقة المثبطة للمناعة، ومقاومة العلاج الكيميائي لدى مرضى سرطان البنكرياس عالي الخطورة ومنخفض الخطورة.
حددنا 20 زوجًا من الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل المتغير التعبير (DEirlncRNA) وصنفنا المرضى وفقًا للقيمة الحدية المثلى. وأظهرنا أن نموذجنا للتنبؤ بالتشخيص يتمتع بأداءٍ عالٍ في التنبؤ بمآل المرضى المصابين بسرطان البنكرياس الغدي. بلغت مساحة المنطقة تحت منحنى ROC 0.905 للتنبؤ لمدة عام واحد، و0.942 للتنبؤ لمدة عامين، و0.966 للتنبؤ لمدة ثلاثة أعوام. وقد لوحظ انخفاض معدلات البقاء على قيد الحياة وتدهور الخصائص السريرية لدى المرضى ذوي الخطورة العالية. كما أظهرنا أن هؤلاء المرضى يعانون من نقص المناعة، وقد يُصابون بمقاومة للعلاج المناعي. لذا، قد يكون تقييم الأدوية المضادة للسرطان، مثل باكليتاكسيل وسورافينيب وإرلوتينيب، باستخدام أدوات التنبؤ الحاسوبية مناسبًا للمرضى ذوي الخطورة العالية المصابين بسرطان البنكرياس الغدي.
بشكل عام، أرست دراستنا نموذجًا جديدًا للتنبؤ بمخاطر المرض، يعتمد على الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل (irlncRNA) المزدوج، والذي أظهر قيمة تنبؤية واعدة لدى مرضى سرطان البنكرياس. قد يساعد نموذجنا هذا في تحديد المرضى المصابين بسرطان البنكرياس الغدي (PAAD) المناسبين للعلاج الدوائي.
سرطان البنكرياس ورم خبيث ذو معدل بقاء منخفض لمدة خمس سنوات، ودرجة عالية. عند التشخيص، يكون معظم المرضى في مراحل متقدمة. في ظل جائحة كوفيد-19، يواجه الأطباء والممرضون ضغطًا هائلًا في علاج مرضى سرطان البنكرياس، كما تواجه عائلات المرضى ضغوطًا متعددة عند اتخاذ قرارات العلاج [1، 2]. على الرغم من التقدم الكبير الذي أُحرز في علاج الأورام الغدية البنكرياسية، مثل العلاج المساعد قبل الجراحة، والاستئصال الجراحي، والعلاج الإشعاعي، والعلاج الكيميائي، والعلاج الجزيئي الموجه، ومثبطات نقاط التفتيش المناعية، فإن حوالي 9% فقط من المرضى يعيشون خمس سنوات بعد التشخيص [3، 4]. نظرًا لأن الأعراض المبكرة لسرطان البنكرياس الغدي غير نمطية، فعادةً ما يتم تشخيص المرضى بوجود نقائل في مرحلة متقدمة [5]. لذلك، بالنسبة لكل مريض، يجب أن يوازن العلاج الشامل الفردي بين مزايا وعيوب جميع خيارات العلاج، ليس فقط لإطالة أمد البقاء، بل أيضًا لتحسين جودة الحياة [6]. لذا، يُعدّ نموذج التنبؤ الفعال ضروريًا لتقييم تشخيص المريض بدقة [7]. وبالتالي، يمكن اختيار العلاج المناسب لتحقيق التوازن بين فرص البقاء على قيد الحياة وجودة حياة المرضى المصابين بسرطان البنكرياس.
يعود سوء مآل سرطان البنكرياس الغدي بشكل رئيسي إلى مقاومته لأدوية العلاج الكيميائي. في السنوات الأخيرة، شاع استخدام مثبطات نقاط التفتيش المناعية في علاج الأورام الصلبة [8]. مع ذلك، نادراً ما يُحقق استخدام هذه المثبطات نجاحاً في علاج سرطان البنكرياس [9]. لذا، من المهم تحديد المرضى الذين قد يستفيدون من العلاج بمثبطات نقاط التفتيش المناعية.
الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر (lncRNA) هو نوع من الحمض النووي الريبوزي غير المشفر، وتتجاوز نسخه 200 نيوكليوتيد. تنتشر جزيئات lncRNA على نطاق واسع، وتشكل حوالي 80% من النسخ الجيني البشري [10]. وقد أظهرت دراسات عديدة أن النماذج التنبؤية القائمة على lncRNA قادرة على التنبؤ بمآل المرضى بفعالية [11، 12]. على سبيل المثال، تم تحديد 18 نوعًا من lncRNA المرتبطة بالالتهام الذاتي لتوليد مؤشرات تنبؤية في سرطان الثدي [13]. كما استُخدمت ستة أنواع أخرى من lncRNA المرتبطة بالمناعة لتحديد السمات التنبؤية لورم الدبقي [14].
في سرطان البنكرياس، طورت بعض الدراسات مؤشرات تعتمد على الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل (lncRNA) للتنبؤ بمآل المرضى. وقد تم تحديد مؤشر مكون من 3 جزيئات lncRNA في سرطان غدي البنكرياس، حيث بلغت المساحة تحت منحنى ROC (AUC) 0.742 فقط، وبلغ معدل البقاء على قيد الحياة الإجمالي (OS) 3 سنوات [15]. إضافةً إلى ذلك، تتباين قيم التعبير عن lncRNA بين الجينومات المختلفة، وتنسيقات البيانات المختلفة، والمرضى المختلفين، كما أن أداء النموذج التنبؤي غير مستقر. لذلك، نستخدم خوارزمية نمذجة جديدة، تعتمد على الاقتران والتكرار، لتوليد مؤشرات lncRNA المرتبطة بالمناعة (irlncRNA) بهدف إنشاء نموذج تنبؤي أكثر دقة واستقرارًا [8].
تم الحصول على بيانات تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNAseq) المُعَيَّرة (FPKM) وبيانات التعبير الجيني النسيجي لسرطان البنكرياس (TCGA) من قاعدة بيانات UCSC XENA (https://xenabrowser.net/datapages/). كما تم الحصول على ملفات GTF من قاعدة بيانات Ensembl (http://asia.ensembl.org) واستُخدمت لاستخراج بيانات التعبير الجيني للـ lncRNA من بيانات تسلسل الحمض النووي الريبوزي. وقمنا بتنزيل الجينات المرتبطة بالمناعة من قاعدة بيانات ImmPort (http://www.immport.org) وحددنا الـ lncRNAs المرتبطة بالمناعة (irlncRNAs) باستخدام تحليل الارتباط (p < 0.001، r > 0.4). تحديد الحمض النووي الريبي غير المشفر الطويل المعبر عنه بشكل مختلف (DEirlncRNAs) عن طريق تهجين الحمض النووي الريبي غير المشفر الطويل المعبر عنه بشكل مختلف والمستمد من قاعدة بيانات GEPIA2 (http://gepia2.cancer-pku.cn/#index) في مجموعة TCGA-PAAD (|logFC| > 1 و FDR <0.05).
تم الإبلاغ عن هذه الطريقة سابقًا [8]. تحديدًا، نقوم بإنشاء X لاستبدال زوجي lncRNA A وlncRNA B. عندما تكون قيمة التعبير لـ lncRNA A أعلى من قيمة التعبير لـ lncRNA B، تُعرَّف X على أنها 1، وإلا تُعرَّف X على أنها 0. بالتالي، يمكننا الحصول على مصفوفة من 0 أو -1. يُمثل المحور الرأسي للمصفوفة كل عينة، بينما يُمثل المحور الأفقي كل زوج من DEirlncRNA بقيمة 0 أو 1.
استُخدم تحليل الانحدار الأحادي المتغير، متبوعًا بانحدار لاسّو، لفحص أزواج DEirlncRNA ذات الدلالة التنبؤية. اعتمد تحليل انحدار لاسّو على التحقق المتقاطع ذي العشر طيات، المُكرر 1000 مرة (p < 0.05)، مع 1000 مُحفز عشوائي لكل دورة. عند تجاوز تكرار كل زوج DEirlncRNA 100 مرة في 1000 دورة، تم اختيار أزواج DEirlncRNA لبناء نموذج تنبؤي للمخاطر. ثم استخدمنا منحنى AUC لإيجاد القيمة الحدية المثلى لتصنيف مرضى PAAD إلى مجموعات عالية ومنخفضة المخاطر. كما حُسبت قيمة AUC لكل نموذج ورُسمت كمنحنى. إذا وصل المنحنى إلى أعلى نقطة، مما يشير إلى أعلى قيمة AUC، تتوقف عملية الحساب ويُعتبر النموذج هو الأفضل. تم بناء نماذج منحنى ROC لمدة سنة واحدة، وثلاث سنوات، وخمس سنوات. تم استخدام تحليلات الانحدار أحادية المتغير ومتعددة المتغيرات لفحص الأداء التنبؤي المستقل لنموذج المخاطر التشخيصية.
استُخدمت سبع أدوات لدراسة معدلات ارتشاح الخلايا المناعية، وهي: XCELL، وTIMER، وQUANTISEQ، وMCPCOUNTER، وEPIC، وCIBERSORT-ABS، وCIBERSORT. تم تنزيل بيانات ارتشاح الخلايا المناعية من قاعدة بيانات TIMER2 (http://timer.comp-genomics.org/#tab-5817-3). وتم تحليل الفرق في محتوى الخلايا المناعية المتسللة بين مجموعتي المخاطر العالية والمنخفضة في النموذج المُنشأ باستخدام اختبار ويلكوكسون للإشارات المرتبة، والنتائج معروضة في رسم بياني مربع. كما أُجري تحليل ارتباط سبيرمان لتحليل العلاقة بين قيم درجة المخاطر والخلايا المناعية المتسللة، وعُرض معامل الارتباط الناتج على شكل شكل دائري. وتم تحديد مستوى الدلالة الإحصائية عند p < 0.05. ونُفذت هذه العملية باستخدام حزمة ggplot2 في لغة البرمجة R. لفحص العلاقة بين النموذج ومستويات التعبير الجيني المرتبطة بمعدل تسلل الخلايا المناعية، قمنا بتنفيذ حزمة ggstatsplot وتصور الرسم البياني الكماني.
لتقييم أنماط العلاج السريري لسرطان البنكرياس، قمنا بحساب تركيز التثبيط النصفي (IC50) للأدوية الكيميائية الشائعة الاستخدام في مجموعة بيانات TCGA-PAAD. وقد قورنت الاختلافات في تركيز التثبيط النصفي (IC50) بين مجموعتي المخاطر العالية والمنخفضة باستخدام اختبار ويلكوكسون للإشارات المرتبة، وعُرضت النتائج في شكل مخططات صندوقية تم إنشاؤها باستخدام مكتبتي pRRophetic وggplot2 في لغة البرمجة R. جميع الطرق المستخدمة متوافقة مع الإرشادات والمعايير ذات الصلة.
يوضح الشكل 1 سير عمل دراستنا. باستخدام تحليل الارتباط بين الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل (lncRNAs) والجينات المرتبطة بالمناعة، اخترنا 724 من الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل المناعي (irlncRNAs) بقيمة p < 0.01 و r > 0.4. ثم حللنا الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل المُعبَّر عنه بشكل مختلف لجين GEPIA2 (الشكل 2أ). وقد تبين أن 223 من الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل المناعي (irlncRNAs) مُعبَّر عنها بشكل مختلف بين سرطان غدي البنكرياس ونسيج البنكرياس الطبيعي (|logFC| > 1، FDR < 0.05)، وقد أُطلق عليها اسم DEirlncRNAs.
بناء نماذج التنبؤ بالمخاطر. (أ) مخطط فولكانو للـ lncRNAs المتغيرة التعبير. (ب) توزيع معاملات لاسّو لـ 20 زوجًا من الـ lncRNAs المتغيرة التعبير. (ج) تباين الاحتمالية الجزئية لتوزيع معاملات لاسّو. (د) مخطط الغابة الذي يوضح تحليل الانحدار الأحادي لـ 20 زوجًا من الـ lncRNAs المتغيرة التعبير.
بعد ذلك، أنشأنا مصفوفة ثنائية (0 أو 1) عن طريق ربط 223 من جزيئات الحمض النووي الريبوزي الطويلة غير المشفرة المتغيرة التعبير (DEirlncRNAs). تم تحديد 13687 زوجًا من هذه الجزيئات. بعد تحليل الانحدار الأحادي وتحليل الانحدار باستخدام طريقة لاسّو، تم اختبار 20 زوجًا منها لبناء نموذج تنبؤي للمخاطر (الشكل 2 ب-د). بناءً على نتائج تحليل الانحدار باستخدام لاسّو والانحدار المتعدد، حسبنا درجة المخاطر لكل مريض في مجموعة بيانات TCGA-PAAD (الجدول 1). بلغت مساحة المنطقة تحت منحنى ROC (AUC) 0.905 للتنبؤ بنموذج المخاطر لمدة عام واحد، و0.942 للتنبؤ لمدة عامين، و0.966 للتنبؤ لمدة ثلاثة أعوام (الشكل 3 أ-ب). حددنا قيمة فاصلة مثلى قدرها 3.105، وصنفنا مرضى مجموعة TCGA-PAAD إلى مجموعتين: عالية الخطورة ومنخفضة الخطورة، ورسمنا منحنيات البقاء على قيد الحياة وتوزيعات درجات الخطورة لكل مريض (الشكل 3C-E). أظهر تحليل كابلان-ماير أن معدل بقاء مرضى سرطان البنكرياس الغدي في المجموعة عالية الخطورة كان أقل بكثير من معدل بقاء المرضى في المجموعة منخفضة الخطورة (p < 0.001) (الشكل 3F).
صلاحية نماذج التنبؤ بالمخاطر. (أ) منحنى ROC لنموذج التنبؤ بالمخاطر. (ب) منحنى ROC لنماذج التنبؤ بالمخاطر لمدة سنة وسنتين وثلاث سنوات. (ج) منحنى ROC لنموذج التنبؤ بالمخاطر. يوضح نقطة القطع المثلى. (د، هـ) توزيع حالة البقاء على قيد الحياة (د) ودرجات المخاطر (هـ). (و) تحليل كابلان-ماير لمرضى سرطان البنكرياس في مجموعات المخاطر العالية والمنخفضة.
قمنا بتقييم الاختلافات في درجات المخاطر بناءً على الخصائص السريرية. يوضح الرسم البياني (الشكل 4أ) العلاقة العامة بين الخصائص السريرية ودرجات المخاطر. على وجه الخصوص، سجل المرضى الأكبر سنًا درجات مخاطر أعلى (الشكل 4ب). بالإضافة إلى ذلك، سجل مرضى المرحلة الثانية درجات مخاطر أعلى من مرضى المرحلة الأولى (الشكل 4ج). فيما يتعلق بدرجة الورم لدى مرضى سرطان البنكرياس الغدي، سجل مرضى الدرجة الثالثة درجات مخاطر أعلى من مرضى الدرجتين الأولى والثانية (الشكل 4د). أجرينا أيضًا تحليلات انحدار أحادية ومتعددة المتغيرات، وأظهرنا أن درجة المخاطر (قيمة p < 0.001) والعمر (قيمة p = 0.045) كانا عاملين تنبؤيين مستقلين لدى مرضى سرطان البنكرياس الغدي (الشكل 5أ-ب). أظهر منحنى ROC أن درجة المخاطر كانت أفضل من الخصائص السريرية الأخرى في التنبؤ بمعدلات البقاء على قيد الحياة لمدة سنة وسنتين وثلاث سنوات لمرضى سرطان البنكرياس الغدي (الشكل 5ج-هـ).
الخصائص السريرية لنماذج التنبؤ بالمخاطر. يوضح الرسم البياني (أ) (ب) العمر، (ج) مرحلة الورم، (د) درجة الورم، ودرجة المخاطر، وجنس المرضى في مجموعة بيانات TCGA-PAAD. **قيمة الاحتمال < 0.01
تحليل تنبؤي مستقل لنماذج المخاطر التنبؤية. (أ ب) تحليلات الانحدار أحادي المتغير (أ) ومتعدد المتغيرات (ب) لنماذج المخاطر التنبؤية والخصائص السريرية. (ج هـ) منحنى ROC لمدة سنة وسنتين وثلاث سنوات لنماذج المخاطر التنبؤية والخصائص السريرية
لذا، قمنا بدراسة العلاقة بين الزمن ودرجات المخاطر. ووجدنا أن درجة المخاطر لدى مرضى سرطان البنكرياس الغدي (PAAD) ترتبط عكسيًا بخلايا CD8+ T والخلايا القاتلة الطبيعية (الشكل 6أ)، مما يشير إلى تثبيط وظيفة المناعة في المجموعة عالية المخاطر. كما قمنا بتقييم الفرق في ارتشاح الخلايا المناعية بين المجموعتين عالية ومنخفضة المخاطر، ووجدنا النتائج نفسها (الشكل 7). كان ارتشاح خلايا CD8+ T والخلايا القاتلة الطبيعية أقل في المجموعة عالية المخاطر. في السنوات الأخيرة، شاع استخدام مثبطات نقاط التفتيش المناعية (ICIs) في علاج الأورام الصلبة. ومع ذلك، نادرًا ما حقق استخدام هذه المثبطات نجاحًا في سرطان البنكرياس. لذلك، قمنا بتقييم التعبير عن جينات نقاط التفتيش المناعية في المجموعتين عالية ومنخفضة المخاطر. ووجدنا أن CTLA-4 وCD161 (KLRB1) كانا مُفرطين في التعبير في المجموعة منخفضة المخاطر (الشكل 6ب-ز)، مما يشير إلى أن مرضى سرطان البنكرياس الغدي في المجموعة منخفضة المخاطر قد يكونون أكثر استجابةً لمثبطات نقاط التفتيش المناعية.
تحليل الارتباط بين نموذج التنبؤ بالمخاطر وتسلل الخلايا المناعية. (أ) الارتباط بين نموذج التنبؤ بالمخاطر وتسلل الخلايا المناعية. (ب) يشير إلى التعبير الجيني في مجموعتي المخاطر العالية والمنخفضة. (ح) قيم IC50 لأدوية محددة مضادة للسرطان في مجموعتي المخاطر العالية والمنخفضة. *p < 0.05، **p < 0.01، ns = غير دال إحصائيًا
قمنا بتقييم العلاقة بين درجات المخاطر وعوامل العلاج الكيميائي الشائعة في مجموعة بيانات TCGA-PAAD. بحثنا عن أدوية السرطان الشائعة الاستخدام في علاج سرطان البنكرياس، وحللنا الاختلافات في قيم IC50 الخاصة بها بين مجموعتي المخاطر العالية والمنخفضة. أظهرت النتائج أن قيمة IC50 لدواء AZD.2281 (أولاباريب) كانت أعلى في مجموعة المخاطر العالية، مما يشير إلى أن مرضى سرطان البنكرياس في هذه المجموعة قد يكونون مقاومين لعلاج AZD.2281 (الشكل 6H). بالإضافة إلى ذلك، كانت قيم IC50 لكل من باكليتاكسيل وسورافينيب وإرلوتينيب أقل في مجموعة المخاطر العالية (الشكل 6I-K). كما حددنا 34 دواءً مضادًا للسرطان بقيم IC50 أعلى في مجموعة المخاطر العالية، و34 دواءً مضادًا للسرطان بقيم IC50 أقل في مجموعة المخاطر المنخفضة (الجدول 2).
لا يُمكن إنكار وجود الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر (lncRNAs) والحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNAs) والحمض النووي الريبوزي الميكروي (miRNAs) على نطاق واسع، ودورها المحوري في تطور السرطان. توجد أدلة وفيرة تدعم الدور المهم للحمض النووي الريبوزي الرسول أو الحمض النووي الريبوزي الميكروي في التنبؤ بمعدل البقاء على قيد الحياة في أنواع عديدة من السرطان. ومما لا شك فيه أن العديد من نماذج التنبؤ بالمخاطر تعتمد أيضًا على الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر. على سبيل المثال، أظهرت دراسات لو وآخرون أن LINC01094 يلعب دورًا رئيسيًا في تكاثر سرطان البنكرياس وانتشاره، وأن ارتفاع مستوى التعبير عن LINC01094 يشير إلى ضعف معدل البقاء على قيد الحياة لدى مرضى سرطان البنكرياس [16]. كما أظهرت دراسة لين وآخرون أن انخفاض مستوى التعبير عن الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر FLVCR1-AS1 يرتبط بتشخيص سيئ لدى مرضى سرطان البنكرياس [17]. ومع ذلك، فإن الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر المرتبط بالمناعة لم يحظَ بالقدر الكافي من البحث فيما يتعلق بالتنبؤ بمعدل البقاء على قيد الحياة لمرضى السرطان. وقد ركزت جهود بحثية مكثفة مؤخرًا على بناء نماذج التنبؤ بالمخاطر للتنبؤ بمعدل البقاء على قيد الحياة لمرضى السرطان، وبالتالي تعديل أساليب العلاج [18، 19، 20]. يتزايد الاعتراف بالدور المهم للخلايا المناعية المتسللة في بدء السرطان وتطوره والاستجابة للعلاجات، كالعلاج الكيميائي. وقد أكدت دراسات عديدة أن الخلايا المناعية المتسللة إلى الورم تلعب دورًا حاسمًا في الاستجابة للعلاج الكيميائي السام للخلايا [21، 22، 23]. وتُعد البيئة المناعية الدقيقة للورم عاملًا مهمًا في بقاء مرضى الأورام [24، 25]. ويُستخدم العلاج المناعي، وخاصةً العلاج المناعي المثبط لنقاط التفتيش المناعية، على نطاق واسع في علاج الأورام الصلبة [26]. وتُستخدم الجينات المرتبطة بالمناعة على نطاق واسع لبناء نماذج التنبؤ بالمخاطر. فعلى سبيل المثال، يعتمد نموذج التنبؤ بالمخاطر المرتبط بالمناعة، الذي طوره سو وآخرون، على الجينات المشفرة للبروتينات للتنبؤ بمآل مرضى سرطان المبيض [27]. كما تُعد الجينات غير المشفرة، مثل الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر (lncRNAs)، مناسبة أيضًا لبناء نماذج التنبؤ بالمخاطر [28، 29، 30]. قام لو وآخرون باختبار أربعة جزيئات RNA طويلة غير مشفرة مرتبطة بالمناعة، وقاموا ببناء نموذج تنبؤي لخطر الإصابة بسرطان عنق الرحم [31]. وفي دراسة أخرى أجراها خان وآخرون، تم تحديد 32 نسخة جينية مختلفة التعبير، وبناءً على ذلك، تم إنشاء نموذج تنبؤي يتضمن 5 نسخ جينية ذات دلالة إحصائية، والذي تم اقتراحه كأداة موصى بها بشدة للتنبؤ بالرفض الحاد المؤكد بالخزعة بعد زراعة الكلى [32].
تعتمد معظم هذه النماذج على مستويات التعبير الجيني، سواءً للجينات المشفرة للبروتينات أو الجينات غير المشفرة. مع ذلك، قد يختلف التعبير الجيني للجين نفسه باختلاف الجينومات، وتنسيقات البيانات، والمرضى، مما يؤدي إلى تقديرات غير مستقرة في النماذج التنبؤية. في هذه الدراسة، قمنا ببناء نموذج معقول باستخدام زوجين من الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل (lncRNAs)، بغض النظر عن قيم التعبير الدقيقة.
في هذه الدراسة، حددنا لأول مرة الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل المتغير التعبير (irlncRNA) من خلال تحليل الارتباط مع الجينات المرتبطة بالمناعة. فحصنا 223 من هذه الجزيئات (DEirlncRNAs) عن طريق التهجين مع الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل المتغير التعبير. ثانيًا، أنشأنا مصفوفة ثنائية (0 أو 1) بناءً على طريقة الاقتران المنشورة لـ DEirlncRNA [31]. ثم أجرينا تحليلات الانحدار الأحادي والانحدار الخطي (lasso) لتحديد أزواج DEirlncRNA ذات الدلالة التنبؤية، وبناء نموذج تنبؤي للمخاطر. حللنا كذلك العلاقة بين درجات المخاطر والخصائص السريرية لدى مرضى سرطان البنكرياس الغدي (PAAD). وجدنا أن نموذجنا التنبؤي للمخاطر، كعامل تنبؤي مستقل لدى مرضى PAAD، قادر على التمييز بفعالية بين المرضى ذوي الدرجة العالية والمنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، بلغت قيم AUC لمنحنى ROC الخاص بالنموذج التنبؤي للمخاطر 0.905 للتنبؤ لمدة عام واحد، و0.942 للتنبؤ لمدة عامين، و0.966 للتنبؤ لمدة ثلاثة أعوام.
أفاد الباحثون بأن المرضى الذين لديهم ارتشاح أعلى للخلايا التائية CD8+ كانوا أكثر استجابةً للعلاج المناعي [33]. وقد يكون ازدياد محتوى الخلايا السامة، والخلايا القاتلة الطبيعية CD56، والخلايا القاتلة الطبيعية، والخلايا التائية CD8+ في البيئة المناعية الدقيقة للورم أحد أسباب التأثير المثبط للورم [34]. وأظهرت دراسات سابقة أن المستويات الأعلى من الخلايا التائية CD4+ والخلايا التائية CD8+ المتسللة إلى الورم ترتبط ارتباطًا وثيقًا بزيادة معدل البقاء على قيد الحياة [35]. ويؤدي ضعف ارتشاح الخلايا التائية CD8، وانخفاض مستوى المستضدات الجديدة، والبيئة المناعية الدقيقة للورم إلى عدم الاستجابة للعلاج المناعي [36]. وقد وجدنا أن درجة الخطورة ترتبط عكسيًا بالخلايا التائية CD8+ والخلايا القاتلة الطبيعية، مما يشير إلى أن المرضى ذوي درجات الخطورة العالية قد لا يكونون مناسبين للعلاج المناعي، وأن تشخيصهم أسوأ.
يُعد CD161 مؤشرًا للخلايا القاتلة الطبيعية (NK). تُعزز الخلايا التائية المُعدلة وراثيًا والمُعبرة عن مستقبلات المستضدات الخيمرية (CAR) من نوع CD8+CD161+ فعالية مضادات الأورام في نماذج زرع الأورام السرطانية الغدية القنوية البنكرياسية HER2+ [37]. تستهدف مثبطات نقاط التفتيش المناعية بروتين CTLA-4 المرتبط بالخلايا اللمفاوية التائية السامة ومسارات بروتين PD-1/PD-L1، ولها إمكانات كبيرة في العديد من المجالات. يكون التعبير عن CTLA-4 وCD161 (KLRB1) أقل في المجموعات عالية الخطورة، مما يُشير إلى أن المرضى ذوي درجات الخطورة العالية قد لا يكونون مؤهلين للعلاج بمثبطات نقاط التفتيش المناعية. [38]
لإيجاد خيارات علاجية مناسبة للمرضى ذوي الخطورة العالية، قمنا بتحليل العديد من أدوية السرطان، ووجدنا أن باكليتاكسيل وسورافينيب وإرلوتينيب، وهي أدوية شائعة الاستخدام في علاج مرضى سرطان البنكرياس الغدي القنوي، قد تكون مناسبة لهؤلاء المرضى. [33] كما وجد تشانغ وزملاؤه أن الطفرات في أي مسار من مسارات استجابة تلف الحمض النووي (DDR) قد تؤدي إلى سوء التشخيص لدى مرضى سرطان البروستاتا. [39] وأظهرت تجربة POLO (تجربة أولاباريب المستمرة لعلاج سرطان البنكرياس) أن العلاج المستمر بالأولاباريب أطال فترة البقاء على قيد الحياة دون تطور المرض مقارنةً بالدواء الوهمي بعد العلاج الكيميائي الأولي القائم على البلاتين لدى مرضى سرطان البنكرياس الغدي القنوي المصابين بطفرات BRCA1/2 الجرثومية. [40] وهذا يُعطي تفاؤلاً كبيراً بأن نتائج العلاج ستتحسن بشكل ملحوظ في هذه المجموعة الفرعية من المرضى. في هذه الدراسة، كانت قيمة IC50 لـ AZD.2281 (أولاباريب) أعلى في المجموعة عالية الخطورة، مما يشير إلى أن مرضى PAAD في المجموعة عالية الخطورة قد يكونون مقاومين للعلاج بـ AZD.2281.
تُنتج نماذج التنبؤ في هذه الدراسة نتائج تنبؤ جيدة، لكنها تستند إلى تنبؤات تحليلية. ويُعدّ تأكيد هذه النتائج بالبيانات السريرية سؤالًا هامًا. أصبح التصوير بالموجات فوق الصوتية مع شفط الإبرة الدقيقة بالمنظار (EUS-FNA) أسلوبًا لا غنى عنه لتشخيص آفات البنكرياس الصلبة وخارج البنكرياس، بحساسية 85% وخصوصية 98% [41]. ويستند ظهور إبر خزعة الإبرة الدقيقة بالتنظير الداخلي بالموجات فوق الصوتية (EUS-FNB) بشكل أساسي إلى المزايا المُتوقعة مقارنةً بخزعة الإبرة الدقيقة التقليدية (FNA)، مثل دقة التشخيص الأعلى، والحصول على عينات تحافظ على البنية النسيجية، وبالتالي توليد نسيج مناعي بالغ الأهمية لبعض التشخيصات، بالإضافة إلى التلوين الخاص [42]. وقد أكدت مراجعة منهجية للأدبيات أن إبر خزعة الإبرة الدقيقة (خاصةً 22G) تُظهر أعلى كفاءة في استخلاص الأنسجة من كتل البنكرياس [43]. سريريًا، عدد قليل فقط من المرضى مؤهلون للجراحة الجذرية، ومعظم المرضى لديهم أورام غير قابلة للجراحة عند التشخيص الأولي. في الممارسة السريرية، لا يُناسب سوى نسبة ضئيلة من المرضى الجراحة الجذرية، لأن معظمهم يُشخَّصون بأورام غير قابلة للاستئصال الجراحي عند التشخيص الأولي. بعد التأكيد النسيجي المرضي بواسطة التنظير الداخلي بالموجات فوق الصوتية مع الخزعة بالإبرة الدقيقة (EUS-FNB) وغيرها من الطرق، يُختار عادةً العلاج غير الجراحي المعياري، كالعلاج الكيميائي. يهدف برنامجنا البحثي اللاحق إلى اختبار النموذج التنبؤي لهذه الدراسة في مجموعات المرضى الذين خضعوا للجراحة والذين لم يخضعوا لها، وذلك من خلال تحليل استرجاعي.
بشكل عام، أرست دراستنا نموذجًا جديدًا للتنبؤ بمخاطر المرض، يعتمد على الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل (irlncRNA) المزدوج، والذي أظهر قيمة تنبؤية واعدة لدى مرضى سرطان البنكرياس. قد يساعد نموذجنا هذا في تحديد المرضى المصابين بسرطان البنكرياس الغدي (PAAD) المناسبين للعلاج الدوائي.
تتوفر مجموعات البيانات المستخدمة والمحللة في الدراسة الحالية من المؤلف المسؤول عند الطلب المعقول.
سوي وين، غونغ إكس، تشوانغ واي. الدور الوسيط للكفاءة الذاتية في التنظيم العاطفي للمشاعر السلبية خلال جائحة كوفيد-19: دراسة مقطعية. المجلة الدولية للتمريض في الصحة العقلية [مقالة منشورة في مجلة]. 2021 06/01/2021؛30(3):759–71.
سوي وين، غونغ إكس، تشياو إكس، تشانغ إل، تشنغ جيه، دونغ جيه، وآخرون. آراء أفراد الأسرة حول اتخاذ القرارات البديلة في وحدات العناية المركزة: مراجعة منهجية. المجلة الدولية لدراسات التمريض [مقالة في مجلة؛ مراجعة]. 2023 01/01/2023؛137:104391.
فينسنت أ، هيرمان ج، شوليش ر، هروبان ر.هـ، جوجينز م. سرطان البنكرياس. لانسيت. [مقالة منشورة في مجلة علمية؛ دعم بحثي من معاهد الصحة الوطنية الأمريكية، تمويل خارجي؛ دعم بحثي من جهات حكومية خارج الولايات المتحدة؛ مراجعة]. 2011 08/13/2011؛378(9791):607–20.
إيليتش م، إيليتش إ. وبائيات سرطان البنكرياس. المجلة العالمية لأمراض الجهاز الهضمي. [مقالة بحثية، مراجعة]. 2016 11/28/2016؛22(44):9694–705.
ليو إكس، تشين بي، تشين جيه، صن إس. مخطط بياني جديد مرتبط بجين tp53 للتنبؤ بمعدل البقاء على قيد الحياة لدى مرضى سرطان البنكرياس. مجلة BMC Cancer [مقالة بحثية]. 2021 31-03-2021؛21(1):335.
شيان إكس، تشو إكس، تشين واي، هوانغ بي، شيانغ دبليو. تأثير العلاج الموجه نحو الحلول على الإرهاق المرتبط بالسرطان لدى مرضى سرطان القولون والمستقيم الذين يتلقون العلاج الكيميائي: تجربة معشاة مضبوطة بالشواهد. ممرضة السرطان. [مقالة منشورة في مجلة علمية؛ تجربة معشاة مضبوطة بالشواهد؛ الدراسة مدعومة من جهة حكومية خارج الولايات المتحدة]. 2022 05/01/2022؛45(3):E663–73.
تشانغ تشنغ، تشنغ وين، لو ي، شان ل، شو دونغ، بان ي، وآخرون. مستويات مستضد السرطان المضغي (CEA) بعد الجراحة تتنبأ بنتيجة استئصال سرطان القولون والمستقيم لدى المرضى ذوي مستويات CEA الطبيعية قبل الجراحة. مركز أبحاث السرطان الانتقالية. [مقالة منشورة في مجلة]. 2020 01.01.2020؛9(1):111–8.
هونغ وين، ليانغ لي، غو يو، تشي زي، تشيو هوا، يانغ إكس، وآخرون. الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر المرتبط بالمناعة يُولّد بصمات جديدة ويتنبأ بالبيئة المناعية لسرطان الخلايا الكبدية البشري. العلاج الجزيئي بالأحماض النووية [مقالة منشورة في مجلة]. 2020 2020-12-04؛22:937 – 47.
توفي آر جيه، تشو واي، شوليش آر دي. العلاج المناعي لسرطان البنكرياس: العقبات والاختراقات. حوليات جراحة الجهاز الهضمي [مقالة بحثية؛ مراجعة]. 2018 07/01/2018؛2(4):274–81.
هول آر، مبيتا زد، دلاميني زد. الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفر (LncRNAs)، وجينوميات الأورام الفيروسية، وأحداث التضفير الشاذة: الآثار العلاجية. المجلة الأمريكية لأبحاث السرطان [مقالة بحثية؛ مراجعة]. 2021 01/20/2021؛11(3):866–83.
وانغ جيه، تشين بي، تشانغ واي، دينغ جيه، يانغ واي، لي إتش. 11- تحديد بصمات الحمض النووي الريبوزي غير المشفر الطويل المرتبطة بتشخيص سرطان بطانة الرحم. إنجازات العلوم [مقالة في مجلة]. 2021 2021-01-01؛104(1):311977089.
جيانغ إس، رين إتش، ليو إس، لو زد، شو إيه، تشين إس، وآخرون. تحليل شامل للجينات التنبؤية المرتبطة ببروتينات ربط الحمض النووي الريبي والمرشحين الدوائيين في سرطان الخلايا الكلوية الحليمي. بريجين. [مقالة منشورة في مجلة]. 2021 01/20/2021؛12:627508.
لي إكس، تشين جيه، يو كيو، هوانغ إكس، ليو زد، وانغ إكس، وآخرون. خصائص الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفر المرتبط بالالتهام الذاتي تتنبأ بمآل سرطان الثدي. بريجين. [مقالة منشورة في مجلة]. 2021 01/20/2021؛12:569318.
تشو م، تشانغ ز، تشاو ش، باو س، تشنغ ل، صن ج. بصمة ستة جزيئات RNA طويلة غير مشفرة مرتبطة بالمناعة تُحسّن من تشخيص الورم الأرومي الدبقي متعدد الأشكال. مجلة علم الأحياء العصبي الجزيئي. [مقالة منشورة في مجلة]. 2018 01.05.2018؛55(5):3684–97.
وو ب، وانغ كيو، فاي جيه، باو واي، وانغ إكس، سونغ زد، وآخرون. بصمة جزيئية جديدة من ثلاثة جزيئات RNA طويلة غير مشفرة تتنبأ ببقاء مرضى سرطان البنكرياس على قيد الحياة. مجلة ممثلي علم الأورام. [مقالة منشورة في مجلة]. 2018 12/01/2018؛40(6):3427–37.
لو سي، لين كيه، هو سي، تشو إكس، تشو جيه، تشو زد. يعزز LINC01094 تطور سرطان البنكرياس عن طريق تنظيم التعبير عن LIN28B ومسار PI3K/AKT من خلال miR-577 الممتص. العلاجات الجزيئية - الأحماض النووية. 2021؛26:523-35.
لين جيه، تشاي إكس، زو إس، شو زد، تشانغ جيه، جيانغ إل، وآخرون. قد يساهم التفاعل الإيجابي بين الحمض النووي الريبوزي الطويل غير المشفر FLVCR1-AS1 وKLF10 في تثبيط تطور سرطان البنكرياس عبر مسار PTEN/AKT. مجلة أبحاث السرطان التجريبية والسريرية. 2021؛40(1).
تشو إكس، ليو إكس، تسنغ إكس، وو دي، ليو إل. تحديد ثلاثة عشر جينًا تتنبأ بالبقاء الكلي في سرطان الخلايا الكبدية. تقارير العلوم الحيوية [مقالة منشورة في مجلة]. 2021 04/09/2021.