На протяжении десятилетий в некоторых популяциях отмечается рост заболеваемости меланомой во всем мире. Новообразование из меланоцитов в коже, слизистой оболочке или увее известно как меланома. Несмотря на то, что она занимает 5% место среди всех кожных злокачественных опухолей, на нее приходится более 75% всех смертей от рака кожи.
Хотя положительная связь между ультрафиолетовым облучением и развитием меланомы хорошо известна, лежащие в ее основе эпигенетические механизмы в тканях меланомы человека в основном не изучены. В этой статье будут рассмотрены прогностические факторы рака, связанные с патобиологией и ультрафиолетовым облучением, а также мнение автора по вышеупомянутой теме.
Цель исследования
Используя две независимые когорты пациентов с кожной меланомой, они стремятся обнаружить и подтвердить геномные изменения метилирования, связанные с УФ-мутациями. Ключевой задачей является изучение диагностического потенциала метиломов ДНК в сравнении с транскриптомами и интегрированными метиломами-транскриптомами для различения УФ-мутантных и не УФ-мутантных кожных меланом.
Используя интегративный подход OMIC, малые нуклеотидные варианты (SNVs) и варианты числа копий (CNVs) приоритетных дифференциально метилированных генов оцениваются на предмет потенциала драйверов рака. Это исследование подкрепляется другим, в котором изучается, могут ли метиломы ДНК различать патологические и связанные с УФ-излучением различия между известными вариантами меланомы, которые связаны с воздействием УФ-света (кожная меланома) и теми, которые не связаны (акральная меланома). На диаграмме в статье показаны цель и процесс исследования. Графическое представление было создано с использованием Mind the Graph.
Рассмотрение исследования в деталях
В клинических биообразцах ультрафиолетовое излучение (УФ) было связано с кожной меланомой, но эпигенетические механизмы, лежащие в основе этих механизмов, еще не определены. Мультиэтническая когорта из 112 клеток кожной меланомы была включена в данное исследование для клинического, эпигеномного (метилома ДНК), геномного и транскриптомного профилирования. В этом исследовании выявлены вызванные УФ-излучением изменения в иммунологических и регуляторных путях, которые могут быть движущей силой рака в мультиОМИК.
Помимо того, что ген TAPBP (ген Tap binding protein) является наиболее критически вовлеченным в иммунную функцию, несколько участков метилирования, измененных УФ-излучением, которые были подтверждены с помощью целевого секвенирования, открывают возможности для клинического применения. MHC-I взаимодействует с транспортером, связанным с обработкой антигена, через TAPBP, члена суперсемейства иммуноглобулинов. В ряде видов рака наблюдается снижение уровня белка TAPBP (тапасин), который восстанавливается после воздействия цитокинов.
Это позволяет предположить, что недостаточная экспрессия TAPBP может быть вызвана дисрегуляцией, а не структурными изменениями. Исследователи обнаружили, что уровни метилирования ДНК TAPBP значительно обратно пропорциональны транскрипции и что последняя изменяется в результате воздействия ультрафиолета, а не патологической идентичности меланомы. Ни в кожных, ни в акральных меланомах, не подвергшихся УФ-мутации, не было обнаружено дифференциального метилирования.
Помимо результатов, касающихся TAPBP, они обнаружили, что УФ-мутации связаны с целым рядом эпигенетических изменений, которые влияют на метилом кожной меланомы. Результаты показывают, что кожные меланомы, независимо от того, являются ли они УФ-мутантными или не УФ-мутантными, возможно, необходимо классифицировать отдельно, даже если считается, что они имеют одинаковое патологическое/клеточное происхождение. Это связано с тем, что эпигеномный ландшафт, на основе которого они возникают, может содержать маркеры как облучения, так и клеточной линии.
В этом исследовании к образцам кожной и акральной меланомы были применены многочисленные мощные технологии, включая WGS, WES, секвенирование РНК и метиломное профилирование ДНК, а также современные инструменты биоинформатики. Исследователи использовали общедоступные данные и дополнили их новыми наборами данных, которые включали больший размер выборки, более широкий геномный охват, всестороннюю фенотипическую оценку, хорошо сохранившиеся замороженные образцы тканей, а также оценку меланом помимо кожных и этнических групп, отличных от европейцев.
В результате этой работы были достигнуты следующие результаты
(1) Открытие биомаркеров, которые могут быть использованы для стратификации риска развития рака;
(2) Улучшенная классификация типов меланомы внутри и между ними;
(3) Выявить молекулярные факторы, которые могут быть ответственны за меланомагенез и на которые может быть направлена терапия;
(4) Расширение знаний о патобиологии меланомы для уменьшения неравенства населения.
Это исследование представляет собой "дорожную карту" для аналогичных исследований генов и окружающей среды в других типах меланомы и охватывает как распространенные, так и менее частые меланомы.
Более эффективный способ передачи точной научной информации
Эту исследовательскую работу очень интересно и легко понять, в основном благодаря прекрасным графическим иллюстрациям. Графики были созданы с помощью программы Mind the Graph инструмент. Графическая иллюстрация может принести читателю пользу различными способами. Вы можете попробовать повысить уровень своего исследования, бесплатно зарегистрировавшись на сайте Mind the Graph и попробовав свой первый научный рисунок.
Не забудьте ознакомиться с нашей статьей "Научная иллюстрация: Ключ к миру визуальной науки“.
Подпишитесь на нашу рассылку
Эксклюзивный высококачественный контент об эффективных визуальных
коммуникация в науке.