{"id":7886,"date":"2024-08-11T09:40:26","date_gmt":"2024-08-11T09:40:26","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangextracts.com\/?p=7886"},"modified":"2024-08-11T09:40:26","modified_gmt":"2024-08-11T09:40:26","slug":"bioinformatics-screening","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangextracts.com\/es\/bioinformatics-screening\/","title":{"rendered":"Predicci\u00f3n de la medicina tradicional china dirigida por genes diferenciales y el mecanismo de invasi\u00f3n inmune del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas basado en el cribado bioinform\u00e1tico"},"content":{"rendered":"

Predicci\u00f3n de la medicina tradicional china dirigida por genes diferenciales y el mecanismo de invasi\u00f3n inmune del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas basado en el cribado bioinform\u00e1tico
\nLa carga mundial de adenocarcinoma ductal pancre\u00e1tico (PDAC) se ha m\u00e1s que duplicado en los \u00faltimos 25 a\u00f1os, y se espera que se convierta en la segunda causa principal de muertes relacionadas con el c\u00e1ncer en 2030. La tasa media de supervivencia a cinco a\u00f1os de los pacientes con PDAC es de s\u00f3lo 8%, y hasta 71% de los pacientes se enfrentan al riesgo de recurrencia incluso tras una resecci\u00f3n quir\u00fargica completa. Esta caracter\u00edstica tumoral de alta letalidad y elevada tasa de recurrencia viene determinada por el componente de matriz estrecha (barrera f\u00edsica) del PDAC, que impide que las c\u00e9lulas efectoras inmunitarias se infiltren en el tumor y permite a las c\u00e9lulas cancerosas pancre\u00e1ticas escapar a la vigilancia inmunitaria. En la actualidad, muchos ensayos cl\u00ednicos intentan mejorar la eficacia general de los pacientes con PDAC mediante inmunoterapia, incluidos los inhibidores del punto de control inmunitario, las vacunas contra el c\u00e1ncer, la met\u00e1stasis celular adoptiva, etc. La eficacia cl\u00ednica de la terapia con anticuerpos monoclonales es escasa y no se ha logrado ning\u00fan avance.<\/p>\n

Con la aparici\u00f3n de los an\u00e1lisis gen\u00e9ticos de alto rendimiento, los perfiles de expresi\u00f3n g\u00e9nica se han convertido en un m\u00e9todo eficaz para identificar genes expresados diferencialmente en diversas enfermedades. CIBERSORT es una herramienta anal\u00edtica que utiliza datos de microarrays o datos de secuenciaci\u00f3n de ARN para evaluar la expresi\u00f3n de c\u00e9lulas inmunitarias en una muestra y obtener diversos ratios de c\u00e9lulas inmunitarias. Aunque se han realizado m\u00faltiples an\u00e1lisis bioinform\u00e1ticos sobre los genes expresados diferencialmente en el PDAC, faltan m\u00e1s investigaciones en profundidad sobre los mecanismos inmunitarios y la predicci\u00f3n de dianas terap\u00e9uticas, especialmente en lo que respecta al potencial terap\u00e9utico de la fitoterapia. La medicina tradicional china ha adquirido un conocimiento sistem\u00e1tico de enfermedades comunes como la ictericia y la ascitis asociadas al PDAC. Al mismo tiempo, la medicina tradicional china, con su ventaja natural de multiobjetivo, puede intervenir eficazmente en microambientes inmunitarios complejos, lo que merece una mayor exploraci\u00f3n. Por lo tanto, este estudio utiliz\u00f3 la base de datos Gene Expression Omnibus (GEO) para seleccionar muestras de tejido emparejadas de pacientes con PDAC para el an\u00e1lisis de correlaci\u00f3n. Se explor\u00f3 el mecanismo de la enfermedad a nivel gen\u00e9tico, se realizaron diferencias de supervivencia y an\u00e1lisis relacionados con la inmunidad. Se utiliz\u00f3 el algoritmo de deconvoluci\u00f3n CIBERSORT para representar el patr\u00f3n de infiltraci\u00f3n de c\u00e9lulas inmunitarias en los tejidos de PDAC. Por \u00faltimo, se predijo y analiz\u00f3 de forma exhaustiva la eficacia potencial de los medicamentos tradicionales chinos, lo que proporcion\u00f3 una base para la selecci\u00f3n y el desarrollo de f\u00e1rmacos cl\u00ednicos.<\/p>\n

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\nEn la actualidad, la inmunoterapia del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas ha logrado algunos avances, lo que ha aportado esperanzas al tratamiento cl\u00ednico del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas. Sin embargo, debido a que el microambiente del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas suele incluir proliferaci\u00f3n celular inmunosupresora, inactivaci\u00f3n de c\u00e9lulas inmunitarias y baja carga de mutaciones tumorales, la mayor\u00eda de los resultados de la inmunoterapia no son satisfactorios. Con el desarrollo de la tecnolog\u00eda de alto rendimiento, Lv et al. utilizaron m\u00faltiples conjuntos de datos para minar los genes centrales diferenciales del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas, Xiao et al. utilizaron los genes diferenciales del \"c\u00e1ncer de inflamaci\u00f3n\" para minar la medicina tradicional china, etc., todos los cuales han profundizado en la comprensi\u00f3n del mecanismo molecular del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas. Sin embargo, los trabajos sobre los mecanismos relacionados con el sistema inmunitario de esta enfermedad son insuficientes, lo que no contribuye a mejorar el pron\u00f3stico de supervivencia a largo plazo de los pacientes. Por lo tanto, este estudio es el primero en explorar m\u00e1s a fondo los mecanismos relevantes de infiltraci\u00f3n inmune y la potencial eficacia de la medicina tradicional china basada en genes diferenciales, con el objetivo de mejorar los mecanismos y promover el desarrollo de f\u00e1rmacos. En primer lugar, este estudio examin\u00f3 chips de genes adecuados a trav\u00e9s de la base de datos GEO y compar\u00f3 los perfiles de expresi\u00f3n g\u00e9nica de muestras de tumor pancre\u00e1tico y tejido normal del mismo paciente individual, obteniendo 2653 genes expresados diferencialmente. Los principales genes expresados de forma diferencial se identificaron mediante PPI, incluidos los genes relacionados con el tejido de la matriz extracelular y el tejido de fibra de col\u00e1geno (COL1A2, COL1A1, COL3A1, COL5A1, COL5A2), la metaloproteinasa ADAM (ADAMTS2), el polisac\u00e1rido de la membrana basal (LUM), la subunidad alfa 2 de la integrina (ITGA2), la fibronectina (FN1) y la metaloproteinasa de matriz (MMP2). Se ha demostrado que los genes expresados de forma diferencial anteriormente mencionados est\u00e1n regulados al alza en los tejidos tumorales, est\u00e1n relacionados con el metabolismo del col\u00e1geno y pertenecen en su mayor\u00eda a las familias COL1, COL3 y COL5. Entre ellos, se confirm\u00f3 que la expresi\u00f3n de COL1A2 era la m\u00e1s alta en el tejido mediante qRT PCR, lo que indica la alta fiabilidad de este resultado. A diferencia de otros tumores s\u00f3lidos, el microambiente tumoral del PDAC es un entorno de matriz densa que contiene c\u00e9lulas estrelladas pancre\u00e1ticas, fibroblastos relacionados con el c\u00e1ncer, c\u00e9lulas inmunitarias y fibrosis excesiva de la matriz extracelular. La respuesta de fibrosis densa en la matriz y los cambios en el entorno inmunitario del tumor se consideran las principales razones del fracaso actual del tratamiento del PDAC. Otros an\u00e1lisis de supervivencia revelaron que estos genes expresados diferencialmente en el n\u00facleo est\u00e1n significativamente correlacionados con la RFS en pacientes con PDAC, y positivamente correlacionados con el grado de infiltraci\u00f3n de diversas c\u00e9lulas tumorales, lo que sugiere que estos genes pueden mediar en el pron\u00f3stico cl\u00ednico de los pacientes con PDAC mediante la alteraci\u00f3n del microambiente inmune del tumor. C\u00f3mo utilizar este punto para cambiar los resultados cl\u00ednicos se ha convertido en uno de los posibles avances.
\nOtros an\u00e1lisis de enriquecimiento GO y KEGG de genes expresados diferencialmente sugieren que sus procesos biol\u00f3gicos implican la degranulaci\u00f3n de neutr\u00f3filos, la migraci\u00f3n, las quimiocinas, la diferenciaci\u00f3n de c\u00e9lulas T helper, la respuesta inmunitaria humoral y otros procesos. El microambiente del PDAC es esencialmente inflamatorio, y tambi\u00e9n se ha demostrado que las quimiocinas y otros factores promueven el microambiente inflamatorio de los tumores. Adem\u00e1s de las citocinas y las quimiocinas, la activaci\u00f3n de los neutr\u00f3filos suele ser el primer acontecimiento molecular, seguido de la migraci\u00f3n hacia el tejido tumoral. Est\u00e1 claro que las c\u00e9lulas cancerosas del PDAC pueden reclutar neutr\u00f3filos polimorfonucleares en las proximidades del tumor, pero la mayor\u00eda de ellos no pueden producir respuestas antitumorales. Por lo general, la elevada abundancia de neutr\u00f3filos favorece la progresi\u00f3n del PDAC y se asocia a un mal pron\u00f3stico; recientes experimentos in vitro han demostrado que las c\u00e9lulas cancerosas pancre\u00e1ticas inducen la formaci\u00f3n de trampas extracelulares de neutr\u00f3filos, favoreciendo as\u00ed la aparici\u00f3n de micromet\u00e1stasis hep\u00e1ticas de PDAC; al mismo tiempo, la hipoxia local causada por la elevada fibrosis determina el entorno inmunitario, y la liberaci\u00f3n continua de especies reactivas de ox\u00edgeno conduce a la hipoxia local, potenciando as\u00ed la infiltraci\u00f3n de neutr\u00f3filos. Por lo tanto, los neutr\u00f3filos son cruciales en el microentorno del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas. Adem\u00e1s, los resultados de este estudio sugieren que los genes expresados diferencialmente est\u00e1n directamente implicados en la diferenciaci\u00f3n de las c\u00e9lulas T y en la regulaci\u00f3n inmunitaria humoral.<\/p>\n

Para explorar m\u00e1s a fondo el papel de la infiltraci\u00f3n inmunitaria en la patog\u00e9nesis del PDAC, este estudio utiliz\u00f3 el m\u00e9todo de deconvoluci\u00f3n CIBERSORT para analizar las muestras tumorales globales. En comparaci\u00f3n con el tejido pancre\u00e1tico normal, los macr\u00f3fagos M2 y las c\u00e9lulas CD4+T de memoria en reposo aumentaron significativamente en el tejido tumoral, mientras que las c\u00e9lulas CD8+T disminuyeron significativamente. La misma tendencia se observ\u00f3 en las muestras emparejadas. Los macr\u00f3fagos M2 producen se\u00f1ales antiinflamatorias que promueven la progresi\u00f3n tumoral, lo que se confirma como uno de los indicadores de mal pron\u00f3stico del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas. En 2013, un estudio que observaba el grado de infiltraci\u00f3n de c\u00e9lulas inmunitarias en pacientes con PDAC mediante IHC mostr\u00f3 que los niveles m\u00e1s altos de macr\u00f3fagos pan infiltrantes tumorales M2, Tregs y CD4+T se asociaban significativamente con una menor supervivencia. En el modelo de rat\u00f3n de PDAC, se ha demostrado que los macr\u00f3fagos asociados al tumor median en la inmunosupresi\u00f3n y la angiog\u00e9nesis mediante la liberaci\u00f3n de citoquinas, proteasas y factores de crecimiento, y promueven la progresi\u00f3n tumoral. Adem\u00e1s, se ha demostrado que la inhibici\u00f3n de CCR2 mejora la eficacia de la quimioterapia, inhibe la met\u00e1stasis, mejora la eficacia de la radioterapia y aumenta la infiltraci\u00f3n inmunitaria de c\u00e9lulas T al bloquear el reclutamiento de monocitos en el microambiente tumoral. Por lo tanto, es muy probable que los macr\u00f3fagos se conviertan en objetivos potenciales de nuevas estrategias terap\u00e9uticas para el PDAC humano. Anteriormente se cre\u00eda que el microambiente inmunosupresor del PDAC, compuesto por fibroblastos y fibroblastos, limitar\u00eda la infiltraci\u00f3n de c\u00e9lulas T, pero investigaciones recientes han revelado la distribuci\u00f3n espacial espec\u00edfica de las c\u00e9lulas T, ya que el mapa de calor de correlaci\u00f3n muestra que existe una correlaci\u00f3n negativa significativa entre las c\u00e9lulas T CD4+ de memoria en reposo y las c\u00e9lulas T CD8+ en el tejido del c\u00e1ncer de p\u00e1ncreas (r=-0,64), que ha demostrado ser uno de los indicadores de mal pron\u00f3stico, especialmente en el PDAC. La infiltraci\u00f3n de c\u00e9lulas CD8+T en el tejido tumoral est\u00e1 estrechamente relacionada con las c\u00e9lulas tumorales y la tasa de supervivencia de los pacientes. Recientemente, los estudiosos han destacado que el establecimiento de una inmunidad exitosa en los supervivientes a largo plazo requiere una gran abundancia de c\u00e9lulas CD8+T dentro del tumor. Comprender los factores impulsores de las c\u00e9lulas CD8+T y el mecanismo de infiltraci\u00f3n de las c\u00e9lulas CD8+T es crucial para seguir desarrollando planes de tratamiento del PDAC. En la actualidad, se carece de una validaci\u00f3n a gran escala de la asociaci\u00f3n entre las c\u00e9lulas inmunitarias infiltrantes de PDAC, y esta predicci\u00f3n tiene cierta importancia de referencia.
\nEl PDAC en la medicina tradicional china pertenece a las categor\u00edas de \"acumulaci\u00f3n de bazo\", \"qi dirigido\", \"acumulaci\u00f3n\", \"estancamiento de qi\" y \"fu liang\". Los resultados de la investigaci\u00f3n bibliogr\u00e1fica de series de casos y el metaan\u00e1lisis sugieren que el tratamiento combinado de medicina tradicional china para el PDAC puede reducir eficazmente la mortalidad de los pacientes y mejorar el pron\u00f3stico a largo plazo. La investigaci\u00f3n b\u00e1sica reciente ha revelado que el mecanismo de la medicina tradicional china en el tratamiento de PDAC es principalmente a trav\u00e9s de la mejora del microambiente tumoral, mejorando indirectamente los resultados m\u00e9dicos. Por lo tanto, explorar el microambiente inmunol\u00f3gico del tumor es crucial para encontrar una medicina tradicional china eficaz. En la actualidad, se cree que la patog\u00e9nesis del PDAC en la medicina tradicional china es principalmente \"deficiencia de origen pero exceso de esencia\", centr\u00e1ndose en la acumulaci\u00f3n de calor h\u00famedo y toxinas. Sin embargo, este estudio predice que la eficacia de la medicina tradicional china pertenece principalmente a la categor\u00eda de la eliminaci\u00f3n del calor (Scutellaria baicalensis, Sagittaria angustifolia, corteza de peon\u00eda, hierba p\u00farpura, etc.), seguida de los f\u00e1rmacos t\u00f3nicos (ginseng, eucommia ulmoides, hierba lim\u00f3n, caparaz\u00f3n de tortuga, pegamento de piel de asno, etc.), lo que se ajusta a la patog\u00e9nesis de la medicina tradicional china. Desde la perspectiva de la localizaci\u00f3n de la enfermedad, en comparaci\u00f3n con las descripciones de la localizaci\u00f3n anat\u00f3mica y la funci\u00f3n fisiol\u00f3gica en los antiguos libros de medicina china, la mayor\u00eda de los estudiosos apoyan la atribuci\u00f3n del p\u00e1ncreas al bazo entre los cinco \u00f3rganos. Sin embargo, este estudio muestra que la gran mayor\u00eda de las predicciones eficaces de la medicina tradicional china pertenecen al meridiano del h\u00edgado, seguido de los meridianos del pulm\u00f3n y el ri\u00f1\u00f3n, lo que sugiere que tal vez el tratamiento del calor h\u00famedo de la teor\u00eda del h\u00edgado combinado con la asistencia a la deficiencia del bazo puede mejorar a\u00fan m\u00e1s la eficacia del tratamiento. Despu\u00e9s de la b\u00fasqueda, se encontr\u00f3 que esta teor\u00eda tiene experiencias dispersas e informes de revisi\u00f3n, y vale la pena explorar m\u00e1s a fondo para formar una comprensi\u00f3n sistem\u00e1tica. Adem\u00e1s, este estudio utiliz\u00f3 la predicci\u00f3n inversa para obtener varias medicinas tradicionales chinas. Entre las colas de medicina china con alta correlaci\u00f3n, se encontr\u00f3 que los ginsen\u00f3sidos pueden reducir la angiog\u00e9nesis y el suministro de nutrici\u00f3n de las c\u00e9lulas tumorales mediante la regulaci\u00f3n a la baja de la expresi\u00f3n de MMP2 y otros factores; La curcumina inhibe la autorrenovaci\u00f3n de las c\u00e9lulas madre de PDAC a trav\u00e9s de la actividad de la v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n Wnt\/\u03b2 - Catenina, y puede mejorar la microcirculaci\u00f3n local en el tejido del modelo tumoral de trasplante subcut\u00e1neo de PDAC, aumentar el suministro de sangre y ox\u00edgeno en el microambiente tumoral, e inhibir la respuesta de estr\u00e9s hip\u00f3xico de las c\u00e9lulas tumorales y las c\u00e9lulas estromales; La literatura anterior apoya algunos de los resultados previstos de este estudio, pero todav\u00eda hay una falta de investigaci\u00f3n sobre los mecanismos inmunol\u00f3gicos relacionados con el tratamiento de PDAC con la medicina tradicional china.
\nEn este estudio se tuvieron en cuenta las diferencias individuales en el an\u00e1lisis del mecanismo inmunitario a la hora de seleccionar los chips de genes, y se examinaron rigurosamente los datos experimentales de PDAC mediante el an\u00e1lisis de muestras emparejadas. Al mismo tiempo, teniendo en cuenta que este estudio es esencialmente una miner\u00eda secundaria de datos GSE individuales anteriores, se utilizaron diferentes niveles para verificar la expresi\u00f3n de los genes expresados diferencialmente centrales, reduciendo el riesgo. Sin embargo, este estudio sigue presentando las siguientes deficiencias: (1) Debido al peque\u00f1o tama\u00f1o de la muestra, el an\u00e1lisis de los datos presenta cierto sesgo, por lo que se incluir\u00e1n m\u00e1s conjuntos de datos que cumplan los requisitos para su an\u00e1lisis en una fase posterior; (2) El an\u00e1lisis del algoritmo de deconvoluci\u00f3n CIBERSORT se basa en datos gen\u00e9ticos limitados, que pueden desviarse de las interacciones heterot\u00edpicas celulares, los factores desencadenantes de la enfermedad y la plasticidad de los fenotipos de la enfermedad. Los ensayos cl\u00ednicos y b\u00e1sicos pueden reflejar de forma m\u00e1s exhaustiva y objetiva el estado inmunitario individual. En resumen, este estudio es el primero en utilizar t\u00e9cnicas bioinform\u00e1ticas combinadas con el algoritmo de deconvoluci\u00f3n CIBERSORT para explorar el mecanismo de infiltraci\u00f3n inmunitaria del PDAC y predecir posibles medicinas tradicionales chinas eficaces, lo que tiene cierto valor para futuras investigaciones en este campo.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Predicting Targeted Traditional Chinese Medicine by Differential Genes and Immune Invasion Mechanism of pancreatic cancer Based on Bioinformatics Screening The global burden of pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) has more than doubled in the past 25 years, and it is expected to become the second leading cause of cancer-related deaths by 2030. 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