多组学整合分析揭示卵巢癌miRNA-mRNA协同调控网络中以miR-15a-5p为中心的血管生成程序与上皮生物标志物模块

《Journal of Ovarian Research》：Integrated miRNA–mRNA network analysis identifies a miR-15a-5p–centered angiogenic program and biomarker-linked regulatory modules in ovarian cancer

　　

摘要

卵巢癌仍然是最致命的妇科恶性肿瘤，部分原因在于其往往在晚期才被发现，分子异质性使治疗选择复杂化，且可操作的调控依赖性尚未被完整定义。微小RNA（miRNA）是公认的肿瘤表型转录后调控因子，但大多数卵巢癌研究仅孤立地评估mRNA或miRNA失调，因此对协调的miRNA-mRNA程序在网络层面如何组织提供了有限的见解。本研究整合了来自27个匹配细胞系来源样本的bulk RNA测序和匹配的NanoString miRNA谱分析，包括21个卵巢癌细胞系样本和6个对照细胞系样本，以鉴定差异表达基因和miRNA、推断调控边、识别社区结构，并优先筛选生物学连贯的模块。RNA测序在假发现率（FDR）< 0.05的水平上鉴定出7,961个基因，其中在施加|log?折叠变化| ≥ 1的严格标准后，有2,932个仍为严格差异表达基因。miRNA谱分析鉴定出40个显著miRNA，其分布呈强烈不对称格局，以下调为主（35个下调，5个上调）。整合24个miRNA与1,236个mRNA后，经过负匹配样本Spearman相关性过滤（cor < -0.4；Benjamini-Hochberg校正后cor_fdr < 0.05），产生了4,614条表达推断的miRNA-mRNA调控边，随后通过Leiden社区检测解析出五个模块。模块编号仅代表任意的Leiden社区标识符，并不意味着生物学排序或优先级。两个模块显示了Benjamini-Hochberg显著的基因本体论富集：一个细胞外基质/发育模块和一个血管生成相关模块。后者以hsa-miR-15a-5p为中心，通过推断的调控边与模块5中119个基因中的109个相连，并与一个血管生成前导基因集相关联，该集包括ADGRG1、ANGPTL4、EREG、HTATIP2、ID1、PTK2、RAPGEF3、SYK和TNFAIP2。在发现数据集中，miR-15a-5p下调，而对应的模块5血管生成相关基因则强烈上调。在420个匹配的TCGA-OV原发性肿瘤中，模块5血管生成基因集与miR-15a-5p表现出适度的正相关，提示bulk肿瘤信号可能反映细胞组成、间接调控或更广泛的血管生成肿瘤状态生物学，而非简单的miRNA介导的一对一反向抑制。生物标志物分诊进一步将优先关注点集中在上皮/肿瘤相关基因上，包括EPCAM、ESRP1、ST14、TM4SF18、RAB25和ADRA2C，其中hsa-miR-140-5p、hsa-miR-15a-5p和hsa-miR-381-3p作为反复出现的调控因子浮现。总之，这些结果定义了一种卵巢癌调控架构，其中以miR-15a-5p为中心的血管生成程序与生物标志物相关的上皮模块共存，为机制跟进和转化优先级提供了系统层面的框架。