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为探究肺腺癌（LUAD）发病机制，研究人员整合分析相关数据，发现关键基因和调控机制，为治疗提供方向。
肺癌，这个在全球范围内令人闻风丧胆的 “健康杀手”，始终在癌症相关死亡原因中名列前茅。其中，非小细胞肺癌里的肺腺癌（LUAD）更是占据了肺癌病例的大头，约为 80 - 85%。肺腺癌的发生发展就像一场复杂的 “基因狂欢”，涉及一系列遗传和表观遗传改变。不过，由于其显著的遗传异质性，人们对它的了解还远远不够，在其发病和进展相关的遗传变化方面，也没有形成统一的认知。
为了深入揭开肺腺癌的神秘面纱，来自印度马尼帕尔高等教育学院生物技术系、泰国玛希隆大学科学学院微生物学系 Pornchai Matangkasombut 微生物基因组学中心的研究人员展开了一项意义重大的研究。他们通过整合肺腺癌患者的表观基因组和转录组数据，试图找出关键的调控事件，确定治疗靶点，为深入理解癌症的分子基础提供新的视角。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。数据均来自公开数据库，甲基化和转录组分析数据从癌症基因组图谱（TCGA）数据库的 Illumina Infinium HumanMethylation 450 K 平台获取，部分数据从基因表达综合数据库（GEO）下载。通过 R 语言相关软件包进行差异甲基化分析、转录组分析，用 ELMER 软件包整合数据确定增强子及调控关系，还利用 Venn 图、STRING 数据库、Cytoscape 软件等进行数据分析和可视化，挖掘关键基因和调控网络 。
下面来看看具体的研究结果：
- 差异甲基化位点：研究人员对比肿瘤（TP）和正常组织（NT）样本后发现，虽然全基因组范围内 β - 甲基化值无显著差异，但特定调控区域的甲基化变化可能对基因表达和肿瘤发生至关重要。进一步分析确定了 3923 个高甲基化和 1030 个低甲基化位点。
- 差异基因表达：研究人员分析了差异甲基化 CpG 位点相邻基因的转录组，发现 1901 个差异表达基因（DEGs），其中 1095 个上调，806 个下调。
- 增强子关联分析：通过 ELMER 分析，研究人员发现 2925 个具有负相关的探针 - 基因对，鉴定出 82 个显著富集的基序。这些基序与转录因子（TF）活性相关，涉及 1638 个差异表达的 TF。
- 共同 DEGs 和网络分析：研究人员对比多个数据集后，发现 419 个在所有数据集中均差异表达的蛋白质编码基因。对这些基因构建 PPI 网络分析，确定了 10 个关键枢纽基因，包括线粒体核糖体蛋白（MRPs）和核糖体蛋白（RPs）等。
- 基因本体（GO）和功能富集分析：GO 分析显示，枢纽基因在 RNA 加工、核糖体生物发生和线粒体翻译等过程显著富集。转录因子相关的 GO 生物过程则涉及转录调控异常等。
- 临床意义和验证：生存分析表明，高表达枢纽基因的肺腺癌患者总生存期较差。通过免疫组化（IHC）分析发现，枢纽基因在肺腺癌组织和正常组织中的蛋白表达存在差异。
综合研究结果和讨论部分来看，该研究揭示了肺腺癌复杂的分子景观。吸烟相关的 DNA 甲基化变化影响基因表达，增强子区域的甲基化改变调控靶基因，进而影响肿瘤发生。枢纽基因参与的生物学过程，如核糖体生物发生和线粒体功能异常，促进了肿瘤发展。此外，研究还确定了可预测患者临床结局的生物标志物，为精准医疗提供了潜在靶点。不过，研究也指出，这些发现还需要更多实验验证。总的来说，这项研究为肺腺癌的研究和治疗开辟了新的方向，有望推动针对肺腺癌的精准医学发展，让人们在对抗肺腺癌这场 “战争” 中，拥有更有力的 “武器”。
