这篇文章比较偏,如果不是做肝癌研究的,会有很多不明白的地方,另外,对于组学数据的分析写得比较少。做的东西只是描述了一些表面现象,没有挖掘机理。

不是专门做肝癌及其组学数据分析,不建议看这篇文章。

文章的分析主要工作是由Zhao Yi老师组完成的。

上面是文章中的题目,这个题目太长了,我在网页链接里缩写了一个简略的题目(同文章中的题目不完全一致)。

Background

肝癌如何分类?

肝肿瘤分成多种,其中只有几种属癌肿性。最主要的分类法,是鉴定肿瘤属良性(害处相对较少)抑或恶性(可以由肝脏扩散至其他部位,故较为严重)。

良性肿瘤

血管瘤(Hemangioma)是最常见的良性肝肿瘤,是始于胎儿的肝脏异常血管生长。身体状况正常的人中,占10% 以上者肝脏有血管瘤。大部分有血管瘤的人均无任何征状,也不需治疗。但在较为罕见的情况下,血管瘤或会扩大并流血,如出现这情况便要进行手术割除。

肝腺瘤(Hepatic adenomas) 是良性的肝细胞肿瘤,大部分情况均无征状也不需治疗。但如果体积大,或会导致痛楚或失血,在这种情况下肿瘤便需割除。肝腺瘤较常见于女性。部分个案显示,避孕药或怀孕或是触发成因。

肝脏局部结节性增生(Focal nodular hyperplasia,简称FNH) 指数种细胞出现类似肿瘤的增长。虽然属良性,但结节性肿瘤与肝癌并不容易分辨。

恶性肿瘤

成人最常见的原发性肝癌(始于肝脏的癌症)是肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,简称HCC),即肝细胞出现癌症。这类癌症有数种增长模式。有些在开始时是单一个肿瘤,然后渐渐增大。到较后期时,癌细胞便会蔓延至肝脏其他部位。

肝癌亦可以在肝脏多个部位增长,并演变为多个肿瘤。这种情况在肝硬化病人身上最普遍。

另一种肝癌是始于胆小管的胆管癌(cholangiocarcinoma)。胆小管是输送胆汁至胆囊的管道。

然而,大部分的肝癌均非始于肝脏,而是由身体其他部位开始的癌症,扩散至肝脏。这类癌症是以癌症开始的部位(原发部位)命名,属于继发性肝癌或转移性癌症。譬如,始于肺部的癌症扩散至肝脏,便称为扩散至肝脏的转移性肺癌。继发性肝癌较原发性肝癌高出 30 倍。

Data information

本文对两个病人的外周血,癌旁,第一位病人的原发灶,卫星灶,门静脉癌拴,第二位病人的左肝区和右肝区的进行了基因组和转录组的测序。第一位病人有肝硬化,年龄是四五十岁,第二位病人没有刚硬化,年龄是七十多岁。第一位病人的肝癌属于低分化,第二位病人的肝癌属于高分化,低分化的肝癌细胞恶性程度高。

Question 1

在本文中研究的是原发性肝癌——肝细胞癌,这种癌症在国内,有很大一部分是由于乙肝、丙肝导致的。原发性肝癌,会有多个病灶,那么这些病灶是源于肿瘤细胞的某个单克隆,还是多克隆?

这个问题可以通过对乙肝病毒同宿主的DNA整合方面来进行研究。

  1. 如果,对于一个病人,在不同的肝癌组织中,我们找到的乙肝病毒插入序列都在同一个位置,那么很有可能,这位病人的不同部位的肝癌细胞可能属于同一个单克隆。
  2. 反之,乙肝病毒在不同肿瘤组织中,插入到了不同的位置,那么这些肝癌细胞肯定不属于同一个单克隆,也就是说这个病人的肝癌细胞起源具有多克隆性。

根据对乙肝病毒基因整合的研究,文中的第一位病人属于情况1,第二位病人属于情况2。我觉得这只是一种可能性,没准第一个病人,乙肝病毒虽然在不同位点的癌组织中整合在基因组的同一个位置,但是这些癌组织也有可能是在不同或相同时间分别产生的。只研究乙肝病毒的整合情况,能否完善的说明单克隆和多克隆的问题?

Question 2

文章分别看了两位病人的SNV, CNV, structural variation的情况,并做了系统生发树。

本文中认为,第一位病人的肝癌演化路线是normal -> primary cancer -> portal vein tumor -> satellite intrahepatic metastases,第二个病人的肝癌两个病灶更有可能是同时出现的。

但是,我没有理解这个图,从图中看,第二位病人的肝癌演化路线,更像是normal -> left part cancer -> right part cancer

Question 3

对于转录组的分析,要结合基因组,在基因组上有大量CNV的区域的基因,其表达量同copy number数量正相关。

在转录组部分的研究中,没有什么实质的内容,对于高表达和低表达的基因,做了功能富集图,用的软件是Cytoscape plugin Enrichment Map。我没有理解图里面的小点(基因集合)里的基因有哪些。

Question 4

最后,根据基因表达量的差异和KEGG/BioCarta通路分析,文章中找到了21个基因,这些基因属于细胞周期,p53信号,组氨酸代谢等通路中。 之后又在174个病例中进行了验证,其中6个基因存在普遍的(癌症/正常)差异性,之后他们对这些基因和病人的临床数据整合(乙肝表面抗原,谷丙转氨酶,肿瘤分级等),进行了分析。 文章中发现TTK基因的高表达和低表达,同病人的无复发存活率、总存活率相关性高,TTK基因高表达的病人在肝癌手术后还需要尽早介入治疗

分析软件

  • Circos
  • Cytoscape (plugin Enrichment Map)
  • SPSS

还有转录组常用分析软件,具体需要看supplementary。

单词本

英文 中文 英文 中文
prognostic 预后 hepatocellular carcinoma 肝细胞癌
stratification 分层 differentiation 分化
multifocal 多灶性 intrahepatic 肝内
metastasis 转移 lesion 病灶
specimen 标本 integration 整合
elucidate 阐述 clinicopathological 临床病理
mitotic 有丝分裂 synchronously 同步
hepatectomy 肝切除 recurrence-free survival(RFS) 无复发生存率
overall survival 总生存率 cirrhosis 肝硬化
resection 切除 peripheral blood 外周血
monoclonal 单克隆 telomerase 端粒酶
substitution 突变 translocation 易位
aneuploidy 非整倍体 putative 假设
portal vein 静脉
tumor thrombus 癌拴 inflammatory 炎症
coagulation 凝结(血) coenzyme 辅酶
oxidative 氧化 histidine 组氨酸
mediate 介导 spindle 放垂体
HBsAg 乙肝表面抗原 ALT 谷丙转氨酶
albumin 白蛋白 postsurgical 术后
biopsy 活检 nodule 结节
catastrophic 灾难性的 albeit 尽管
epithelial 上皮 prostate 前列腺
pancreatic 胰腺 interventional 介入
surveillance 监控 hepatectomy 肝切除
intriguingly 有趣的是 prospective 预期前瞻性
expedite 促进