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目的:探讨miRNA-144-5p与甲状腺乳头状癌(Papillary Thyroid Carcinoma,简称PTC)声学特征的相关性,并通过计算生物学分析miRNA-144-5p在甲状腺癌(Thyroid Cancer,简称TC)的发生发展中的潜在分子调控机制及其临床价值。方法:1、超声特征与miRNA-144-5p表达的相关性回顾性归纳总结24例PTC病灶的二维超声图像特征(数目、位置、大小、边缘、纵横比(A/T)、内部回声、钙化等)和超声造影特征(增强方式、增强水平、增强时间等)。应用RT-q PCR检测24例PTC及25例非癌组织中miRNA-144-5p的表达水平,独立样本t检验比较两组样本中miRNA-144-5p的表达水平。Fisher确切概率法分析二维超声及超声造影特征与miRNA-144-5p表达规律的相关性。2、癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,简称TCGA)、基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,简称GEO)和Arrayexpress数据库数据获取及分析从TCGA数据库中获取TC组织和正常组织中miRNA-144-5p的测序数据和相关患者的临床参数。GEO和Arrayexpress数据库中获取芯片数据。通过独立样本t检验比较分析TC和非癌组织之间miRNA-144-5p的表达差异。独立样本t检验检测miRNA-144-5p表达水平与临床病理参数的相关性;Kaplan-Meier曲线对比miRNA-144-5p高表达组与miRNA-144-5p低表达组患者的整体生存率(overall survival,简称OS)。标化均数差值(standard mean difference,简称SMD)和总受试者操作特征曲线(summary receiver operating characteristic curve,简称SROC)用于综合上述数据进行Meta分析。而后,通过12个在线预测平台预测miRNA-144-5p的靶基因。基因本体(gene ontology,简称GO)分析探究miRNA-144-5p的功能,京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,简称KEGG)通路分析探究miRNA-144-5p的作用机制。将KEGG通路分析最富集通路中的基因进行TCGA表达分析,上调差异mRNA即定义为靶基因。Pearson’s相关系数用于检验miRNA-144-5p和靶基因之间的相关性。人类蛋白质图谱网站验证靶基因的在TC中的表达。结果:所纳入25例对照组病灶的二维超声图像多表现为混合回声(64%)、边缘较规则(84%),纵横比≥1、病灶内微钙化均为为0例。超声造影多表现为部分等增强部分无增强(80%)、增强边界清晰(100%)、不均匀增强(80%)。所纳入24例PTC病灶的二维超声图像多表现为边缘不规则(83.3%)、纵横比≥1(37.5%)、实性极低回声(16.7%)、伴微钙化(58.3%),超声造影多表现为低增强(70.8%),不均匀增强(75%),增强边界不清(54.1%);纳入病例样本RT-qPCR实验结果显示,miRNA-144-5p在PTC中呈低表达(P<0.01),这与TCGA数据库结果相一致,其中纵横比≥1及超声造影低增强与miR-144-5p低表达相关(P分别为0.045,0.034)。综合GEO和Arrayexpress数据库芯片数据,发现与非癌组织相比,miRNA-144-5p在以下三个芯片:GSE40807,GSE73182和E-MTAB–736中呈低表达(P均小于0.001)。TCGA数据分析表明,与非癌组织相比,在TC组织中miRNA-144-5p明显呈低表达(P<0.001)。ROC曲线下的面积为0.922(P<0.001),差异有统计学意义。亚组分析,剔除其他肿瘤类型,miRNA-144-5p在PTC中亦呈明显的低表达(9.52±1.45 vs 12.42±1.43,P<0.01)。临床参数分析表明,miRNA-144-5p的低表达与TNM分期晚期(III、IV期)相关(P=0.005)。然而,其他临床参数,如年龄、性别、病变数目、远处转移、淋巴结转移,与miRNA-144-5p低表达则没有显著的相关性(P分别为0.378,0.545,0.425,0.061,0.838)。综合GEO、Arrayexpress和TCGA数据,Meta分析结果显示,总敏感性0.90(95%CI:0.86-0。91),总特异性0.88(95%CI:0.81-0.93),总阳性似然比(PLR)为5.97(95%CI:3.70-9.63),总阴性似然比(NLR)为0.16(95%CI:0.07-0.36),总诊断比值比(DOR)为44.52(95%CI:12.34-160.64),合并效应量SMD为-1.786(95%CI:-2.379-(-1.192),P<0.001,随机效应模型),SROC曲线下面积为0.94(95%CI 0.95-0.98 P<0.01),这表明miRNA-144-5p对于TC诊断具有很高的价值。而后,通过12个在线预测工具,将重叠软件超过9个的基因纳入为可能的靶基因,共获得了283个可能的靶基因。随后的KEGG分析结果发现,靶基因主要富集在Proteoglycans in cancer通路上,通路中包含8个基因(CAV2,ANK2,TFAP4,PPP1R12A,FZD4,ITPR1,FZD6,FN1)。上述8个基因通过TCGA表达分析发现,只有FN1在TC中明显呈高表达,即为靶基因。Pearson’s相关系数检验结果提示,miRNA-144-5p与FN1呈明显负相关(r=-0.363;95%CI:-0.432–(-0.289)),P<0.001)。人类蛋白质图谱网站验证显示FN1在TC中呈低表达。结论:PTC二维超声图像特征中纵横比≥1及超声造影低增强与miRNA-144-5p的低表达相关,可为甲状腺乳头状癌风险评估提供一定的价值。大数据分析结果显示miR-144-5p在甲状腺乳头状癌组织中呈低表达,并有可能通过FN1参与甲状腺癌的发生与发展,但仍需要更多的实验来证明这一点。