Východiska: Cílem předkládané studie je získat vhled do patogenéze karcinomu plic (lung cancer – LC) a poskytnout nové biomarkery pro LC, a to vytvořením sítě regulačních cirkulárních (circ) RNA-micro (mi) RNA-mRNA. Materiál a metody: Pomocí R programovacího jazyku Limma byla prověřena data o vysokokapacitním (high-throughput) sekvenování circRNAs, miRNAs a mRNAs souvisejících s LC, která byla vzata z databáze Gene Expression Omnibus (GEO) a data o rozdílné expresi circRNAs, miRNAs a mRNAs. K vybudování sítě ceRNA byly použity páry circRNA-miRNA a miRNA-mRNA. Funkce rozdílné exprese circRNAs byly objasněny tak, že byla provedena analýza funkčního obohacení genů pomocí databází GO a KEGG. Vybrané prognostické geny pro LC byly navíc ověřeny v tkáňových čipech a pomocí imunohistochemie (IHC). Výsledky: V LC bylo celkem identifikováno 20 downregulovaných circRNAs, 55 upregulovaných miRNAs a 243 downregulovaných mRNA. Nakonec byla vytvořena síť circRNA-miRNA-mRNA ceRNA, která se skládala ze dvou circRNAs, dvou miRNAs a dvou mRNAs. Jak vyplynulo z analýzy založené na veřejných databázích a IHC, různé geny (tj. FXYD1 a SEMA5A) v této síti fungovaly jako prognostické faktory při LC. Provedením IHC a analýzami přežití bylo potvrzeno, že exprese FXYD1 a SEMA5A při LC byla downregulována a tato exprese odrážela vztah k celkovému přežití pacientů s LC. Závěry: Tato studie představuje nové vhledy do role circRNAs při rozvoji LC skrze mechanizmus ceRNA. Identifikace genů FXYD1 a SEMA5A by mohla fungovat jako nový a nezbytný prognostický ukazatel LC.

Background: The presented study aimed to gain insights into the pathogenesis of lung cancer (LC) and provide novel biomarkers for LC by building a regulatory circular (circ) RNA-micro (mi) RNA-mRNA network. Materials and methods: High-throughput sequencing data of circRNAs, miRNAs and mRNAs related to LC originated from GEO (Gene Expression Omnibus) database, and the differential expressions of circRNAs, miRNAs and mRNAs were screened with R language Limma. The circRNA-miRNA and miRNA-mRNA pairs were used to build the ceRNA network. The functions of differential expression circRNAs were elucidated by performing the functional enrichment analysis on GO and KEGG. Furthermore, the selected LC prognostic genes were verified by tissue chips and immunohistochemistry (IHC). Results: On the whole, 20 downregulated circRNAs, 55 upregulated miRNAs and 243 downregulated mRNAs were identified in LC. Lastly, a circRNA-miRNA-mRNA ceRNA network was built, which was composed of 2 circRNAs, 2 miRNAs, and 2 mRNAs. As indicated from the analysis based on public databases and IHC, the differential genes (i.e., FXYD1 and SEMA5A) in this network acted as LC prognostic factors. As confirmed by performing IHC and survival analyses, FXYD1 and SEMA5A expressions in LC were downregulated, and their expressions displayed a relationship to the overall survival (OS) of LC cases. Conclusions: This study presents novel insights into the role of circRNAs in the development of LC via the ceRNA mechanism. The identified FXYD1 and SEMA5A gene could act as novel and vital LC prognostic indicators.

Biology Department Kowsar poly clinic Tehran Iran

Department of Biology Faculty of Biological Sciences East Tehran Branch Islamic Azad University Tehran Iran

Department of Cellular and Molecular Biology Faculty of Biological Sciences Islamic Azad University Central Tehran Branch Tehran Iran

Department of Cellular and Molecular Biology Faculty of Biological Sciences Islamic Azad University Tehran North Branch Tehran Iran

Tehran Medical Genetics Laboratory Tehran Iran

Rekonstrukce a analýza sítě circRNA-miRNA-mRNA v patologii karcinomu plic

References provided by Crossref.org