{"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\/fr\/bioinformatics-screening\/","title":{"rendered":"Pr\u00e9diction de la m\u00e9decine traditionnelle chinoise cibl\u00e9e par les g\u00e8nes diff\u00e9rentiels et le m\u00e9canisme d'invasion immunitaire du cancer du pancr\u00e9as sur la base d'un criblage bioinformatique"},"content":{"rendered":"

Pr\u00e9diction de la m\u00e9decine traditionnelle chinoise cibl\u00e9e par les g\u00e8nes diff\u00e9rentiels et le m\u00e9canisme d'invasion immunitaire du cancer du pancr\u00e9as sur la base d'un criblage bioinformatique
\nLe fardeau mondial de l'ad\u00e9nocarcinome canalaire pancr\u00e9atique (PDAC) a plus que doubl\u00e9 au cours des 25 derni\u00e8res ann\u00e9es, et l'on s'attend \u00e0 ce qu'il devienne la deuxi\u00e8me cause de d\u00e9c\u00e8s li\u00e9s au cancer d'ici \u00e0 2030. Le taux moyen de survie \u00e0 cinq ans des patients atteints de PDAC n'est que de 8%, et jusqu'\u00e0 71% des patients courent le risque d'une r\u00e9cidive m\u00eame apr\u00e8s une r\u00e9section chirurgicale compl\u00e8te. Cette caract\u00e9ristique tumorale de l\u00e9talit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et de taux de r\u00e9currence \u00e9lev\u00e9 est d\u00e9termin\u00e9e par la composante matricielle serr\u00e9e (barri\u00e8re physique) de la PDAC, qui emp\u00eache les cellules effectrices immunitaires de s'infiltrer dans la tumeur et permet aux cellules canc\u00e9reuses du pancr\u00e9as d'\u00e9chapper \u00e0 la surveillance immunitaire. \u00c0 l'heure actuelle, de nombreux essais cliniques tentent d'am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 globale des patients atteints de PDAC par l'immunoth\u00e9rapie, y compris les inhibiteurs de points de contr\u00f4le immunitaires, les vaccins contre le cancer, la m\u00e9tastase cellulaire adoptive, etc. L'efficacit\u00e9 clinique de la th\u00e9rapie par anticorps monoclonaux est faible et aucune perc\u00e9e n'a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e.<\/p>\n

Avec l'\u00e9mergence de l'analyse g\u00e9n\u00e9tique \u00e0 haut d\u00e9bit, le profilage de l'expression des g\u00e8nes est devenu une m\u00e9thode efficace pour identifier les g\u00e8nes diff\u00e9rentiellement exprim\u00e9s dans diverses maladies. CIBERSORT est un outil analytique qui utilise des donn\u00e9es de micror\u00e9seaux ou de s\u00e9quen\u00e7age de l'ARN pour \u00e9valuer l'expression des cellules immunitaires dans un \u00e9chantillon et obtenir divers ratios de cellules immunitaires. Bien que de nombreuses analyses bioinformatiques aient \u00e9t\u00e9 men\u00e9es sur les g\u00e8nes diff\u00e9rentiellement exprim\u00e9s dans le PDAC, il n'y a pas assez de recherches approfondies sur les m\u00e9canismes immunitaires et la pr\u00e9diction des cibles th\u00e9rapeutiques, en particulier en ce qui concerne le potentiel th\u00e9rapeutique de la m\u00e9decine \u00e0 base de plantes. La m\u00e9decine traditionnelle chinoise a acquis une compr\u00e9hension syst\u00e9matique des maladies courantes telles que la jaunisse et l'ascite associ\u00e9es \u00e0 la PDAC. En m\u00eame temps, la m\u00e9decine traditionnelle chinoise, avec son avantage naturel de multicible, peut intervenir efficacement dans des microenvironnements immunitaires complexes, ce qui m\u00e9rite d'\u00eatre explor\u00e9 plus avant. Cette \u00e9tude a donc utilis\u00e9 la base de donn\u00e9es Gene Expression Omnibus (GEO) pour s\u00e9lectionner des \u00e9chantillons de tissus appari\u00e9s provenant de patients atteints de PDAC en vue d'une analyse de corr\u00e9lation. Le m\u00e9canisme de la maladie a \u00e9t\u00e9 explor\u00e9 au niveau g\u00e9n\u00e9tique, des diff\u00e9rences de survie et des analyses li\u00e9es au syst\u00e8me immunitaire ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es. L'algorithme de d\u00e9convolution CIBERSORT a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour d\u00e9crire le sch\u00e9ma d'infiltration des cellules immunitaires dans les tissus de la PDAC. Enfin, des m\u00e9dicaments traditionnels chinois potentiellement efficaces ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9dits et analys\u00e9s de mani\u00e8re exhaustive, fournissant ainsi une base pour la s\u00e9lection et le d\u00e9veloppement de m\u00e9dicaments cliniques.<\/p>\n

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\n\u00c0 l'heure actuelle, l'immunoth\u00e9rapie du cancer du pancr\u00e9as a fait quelques progr\u00e8s, ce qui a donn\u00e9 de l'espoir au traitement clinique du cancer du pancr\u00e9as. Cependant, comme le microenvironnement du cancer du pancr\u00e9as comprend g\u00e9n\u00e9ralement une prolif\u00e9ration cellulaire immunosuppressive, une inactivation des cellules immunitaires et une faible charge mutationnelle de la tumeur, la plupart des r\u00e9sultats de l'immunoth\u00e9rapie ne sont pas satisfaisants. Avec le d\u00e9veloppement de la technologie \u00e0 haut d\u00e9bit, Lv et al. ont utilis\u00e9 de multiples ensembles de donn\u00e9es pour exploiter les g\u00e8nes diff\u00e9rentiels du cancer du pancr\u00e9as, Xiao et al. ont utilis\u00e9 les g\u00e8nes diff\u00e9rentiels du \"cancer de l'inflammation\" pour exploiter la m\u00e9decine traditionnelle chinoise, etc. Cependant, les travaux sur les m\u00e9canismes immunitaires de cette maladie sont insuffisants, ce qui ne permet pas d'am\u00e9liorer le pronostic de survie \u00e0 long terme des patients. C'est pourquoi cette \u00e9tude est la premi\u00e8re \u00e0 explorer plus avant les m\u00e9canismes d'infiltration immunitaire pertinents et la m\u00e9decine traditionnelle chinoise potentiellement efficace bas\u00e9e sur les g\u00e8nes diff\u00e9rentiels, dans le but d'am\u00e9liorer les m\u00e9canismes et de promouvoir le d\u00e9veloppement de m\u00e9dicaments. Tout d'abord, cette \u00e9tude a s\u00e9lectionn\u00e9 des puces g\u00e9n\u00e9tiques appropri\u00e9es dans la base de donn\u00e9es GEO et a compar\u00e9 les profils d'expression g\u00e9nique d'\u00e9chantillons de tumeurs pancr\u00e9atiques et de tissus normaux provenant d'un m\u00eame patient, obtenant ainsi 2653 g\u00e8nes exprim\u00e9s de mani\u00e8re diff\u00e9rentielle. Les principaux g\u00e8nes diff\u00e9rentiellement exprim\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9s par PPI, notamment les g\u00e8nes li\u00e9s \u00e0 la matrice extracellulaire et aux fibres de collag\u00e8ne (COL1A2, COL1A1, COL3A1, COL5A1, COL5A2), la m\u00e9tallopeptidase ADAM (ADAMTS2), le polysaccharide de la membrane basale (LUM), la sous-unit\u00e9 alpha 2 de l'int\u00e9grine (ITGA2), la fibronectine (FN1) et la m\u00e9talloprot\u00e9inase matricielle (MMP2). Il a \u00e9t\u00e9 prouv\u00e9 que les g\u00e8nes diff\u00e9rentiellement exprim\u00e9s ci-dessus sont r\u00e9gul\u00e9s \u00e0 la hausse dans les tissus tumoraux, qu'ils sont li\u00e9s au m\u00e9tabolisme du collag\u00e8ne et qu'ils appartiennent principalement aux familles COL1, COL3 et COL5. Parmi eux, l'expression de COL1A2 a \u00e9t\u00e9 confirm\u00e9e comme \u00e9tant la plus \u00e9lev\u00e9e dans le tissu par PCR qRT, ce qui indique une grande fiabilit\u00e9 de ce r\u00e9sultat. Contrairement \u00e0 d'autres tumeurs solides, le microenvironnement tumoral de la PDAC est un environnement matriciel dense contenant des cellules stellaires pancr\u00e9atiques, des fibroblastes li\u00e9s au cancer, des cellules immunitaires et une fibrose excessive de la matrice extracellulaire. La r\u00e9action de fibrose dense dans la matrice et les changements dans l'environnement immunitaire de la tumeur sont consid\u00e9r\u00e9s comme les principales raisons de l'\u00e9chec actuel du traitement de la PDAC. Une analyse de survie plus pouss\u00e9e a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que ces g\u00e8nes exprim\u00e9s de mani\u00e8re diff\u00e9rentielle sont significativement corr\u00e9l\u00e9s avec la survie sans r\u00e9cidive chez les patients atteints de PDAC et positivement corr\u00e9l\u00e9s avec le degr\u00e9 d'infiltration de diverses cellules tumorales, ce qui sugg\u00e8re que ces g\u00e8nes peuvent influencer le pronostic clinique des patients atteints de PDAC en modifiant le microenvironnement immunitaire de la tumeur. La mani\u00e8re d'utiliser ce point pour modifier les r\u00e9sultats cliniques est devenue l'une des perc\u00e9es possibles.
\nUne analyse plus pouss\u00e9e de l'enrichissement GO et KEGG des g\u00e8nes diff\u00e9rentiellement exprim\u00e9s sugg\u00e8re que leurs processus biologiques impliquent la d\u00e9granulation des neutrophiles, la migration, les chimiokines, la diff\u00e9renciation des cellules T auxiliaires, la r\u00e9ponse immunitaire humorale et d'autres processus. Le microenvironnement de la PDAC est essentiellement inflammatoire, et le fait que les chimiokines et d'autres facteurs favorisent le microenvironnement inflammatoire des tumeurs a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 prouv\u00e9. Outre les cytokines et les chimiokines, l'activation des neutrophiles est souvent le premier \u00e9v\u00e9nement mol\u00e9culaire, suivi de la migration vers le tissu tumoral. Il est clair que les cellules canc\u00e9reuses de la PDAC peuvent recruter des neutrophiles polymorphonucl\u00e9aires \u00e0 proximit\u00e9 de la tumeur, mais la plupart d'entre eux ne peuvent pas produire de r\u00e9ponses anti-tumorales. Typiquement, une forte abondance de neutrophiles favorise la progression de la PDAC et est associ\u00e9e \u00e0 un mauvais pronostic ; de r\u00e9centes exp\u00e9riences in vitro ont montr\u00e9 que les cellules canc\u00e9reuses du pancr\u00e9as induisent la formation de pi\u00e8ges extracellulaires de neutrophiles, favorisant ainsi l'apparition de microm\u00e9tastases h\u00e9patiques de la PDAC ; en m\u00eame temps, l'hypoxie locale caus\u00e9e par une fibrose importante d\u00e9termine l'environnement immunitaire, et la lib\u00e9ration continue d'esp\u00e8ces r\u00e9actives de l'oxyg\u00e8ne conduit \u00e0 une hypoxie locale, favorisant ainsi l'infiltration des neutrophiles. Les neutrophiles jouent donc un r\u00f4le crucial dans le microenvironnement du cancer du pancr\u00e9as. En outre, les r\u00e9sultats de cette \u00e9tude sugg\u00e8rent que les g\u00e8nes exprim\u00e9s de mani\u00e8re diff\u00e9rentielle sont directement impliqu\u00e9s dans la diff\u00e9renciation des cellules T et la r\u00e9gulation de l'immunit\u00e9 humorale.<\/p>\n

Afin d'explorer plus avant le r\u00f4le de l'infiltration immunitaire dans la pathogen\u00e8se de la PDAC, cette \u00e9tude a utilis\u00e9 la m\u00e9thode de d\u00e9convolution CIBERSORT pour analyser l'ensemble des \u00e9chantillons tumoraux. Par rapport au tissu pancr\u00e9atique normal, les macrophages M2 et les cellules CD4+T m\u00e9moire au repos ont augment\u00e9 de mani\u00e8re significative dans le tissu tumoral, tandis que les cellules CD8+T ont diminu\u00e9 de mani\u00e8re significative. La m\u00eame tendance a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e dans les \u00e9chantillons appari\u00e9s. Les macrophages M2 produisent des signaux anti-inflammatoires qui favorisent la progression de la tumeur, ce qui est confirm\u00e9 comme \u00e9tant l'un des indicateurs de mauvais pronostic du cancer du pancr\u00e9as. En 2013, une \u00e9tude observant le degr\u00e9 d'infiltration des cellules immunitaires chez les patients atteints de PDAC par IHC a montr\u00e9 que des niveaux plus \u00e9lev\u00e9s de pan macrophages M2 infiltrant la tumeur, de Tregs et de CD4+T \u00e9taient significativement associ\u00e9s \u00e0 une survie plus courte. Dans le mod\u00e8le de souris PDAC, il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 que les macrophages associ\u00e9s \u00e0 la tumeur sont des m\u00e9diateurs de la suppression immunitaire et de l'angiogen\u00e8se en lib\u00e9rant des cytokines, des prot\u00e9ases et des facteurs de croissance, et qu'ils favorisent la progression de la tumeur. En outre, il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 que l'inhibition de CCR2 am\u00e9liore l'efficacit\u00e9 de la chimioth\u00e9rapie, inhibe les m\u00e9tastases, am\u00e9liore l'efficacit\u00e9 de la radioth\u00e9rapie et augmente l'infiltration immunitaire des cellules T en bloquant le recrutement des monocytes dans le microenvironnement tumoral. Par cons\u00e9quent, les macrophages sont tr\u00e8s susceptibles de devenir des cibles potentielles pour de nouvelles strat\u00e9gies th\u00e9rapeutiques pour le PDAC humain. On pensait auparavant que le microenvironnement immunosuppresseur de la PDAC, compos\u00e9 de fibroblastes et de fibroblastes, limiterait l'infiltration des cellules T, mais des recherches r\u00e9centes ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 la distribution spatiale sp\u00e9cifique des cellules T. La carte thermique de corr\u00e9lation montre qu'il existe une corr\u00e9lation n\u00e9gative significative entre les cellules CD4+T \u00e0 m\u00e9moire de repos et les cellules CD8+T dans le tissu du cancer du pancr\u00e9as (r=-0,64), qui s'est av\u00e9r\u00e9e \u00eatre l'un des indicateurs de mauvais pronostic, en particulier pour la PDAC. L'infiltration des cellules CD8+T dans le tissu tumoral est \u00e9troitement li\u00e9e aux cellules tumorales et au taux de survie des patients. R\u00e9cemment, des chercheurs ont soulign\u00e9 que l'\u00e9tablissement d'une immunit\u00e9 efficace chez les survivants \u00e0 long terme n\u00e9cessitait une forte abondance de cellules CD8+T dans la tumeur. Il est essentiel de comprendre les facteurs de stimulation des cellules CD8+T et le m\u00e9canisme d'infiltration des cellules CD8+T pour d\u00e9velopper des plans de traitement de la PDAC. \u00c0 l'heure actuelle, il n'y a pas de validation \u00e0 grande \u00e9chelle de l'association entre les cellules immunitaires infiltrantes de la PDAC, et cette pr\u00e9diction a une certaine importance de r\u00e9f\u00e9rence.
\nEn m\u00e9decine traditionnelle chinoise, la PDAC appartient aux cat\u00e9gories \"accumulation de la rate\", \"qi cibl\u00e9\", \"accumulation\", \"stagnation du qi\" et \"fu liang\". Les r\u00e9sultats de la recherche documentaire sur les s\u00e9ries de cas et de la m\u00e9ta-analyse sugg\u00e8rent que le traitement combin\u00e9 de la m\u00e9decine traditionnelle chinoise pour la PDAC peut r\u00e9duire efficacement la mortalit\u00e9 des patients et am\u00e9liorer le pronostic \u00e0 long terme. La recherche fondamentale r\u00e9cente a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que le m\u00e9canisme de la m\u00e9decine traditionnelle chinoise dans le traitement de la PDAC passe principalement par l'am\u00e9lioration du microenvironnement tumoral, ce qui am\u00e9liore indirectement les r\u00e9sultats m\u00e9dicaux. Par cons\u00e9quent, l'exploration du microenvironnement immunitaire de la tumeur est cruciale pour trouver une m\u00e9decine traditionnelle chinoise efficace. \u00c0 l'heure actuelle, la pathogen\u00e8se de la PDAC dans la m\u00e9decine traditionnelle chinoise est principalement consid\u00e9r\u00e9e comme une \"insuffisance d'origine mais un exc\u00e8s d'essence\", se concentrant sur l'accumulation de chaleur humide et de toxines. Cependant, cette \u00e9tude pr\u00e9dit que l'efficacit\u00e9 de la m\u00e9decine traditionnelle chinoise appartient principalement \u00e0 la cat\u00e9gorie des m\u00e9dicaments qui \u00e9liminent la chaleur (Scutellaria baicalensis, Sagittaria angustifolia, \u00e9corce de pivoine, herbe pourpre, etc.), suivis par les m\u00e9dicaments toniques (ginseng, eucommia ulmoides, citronnelle, \u00e9caille de tortue, colle de peau d'\u00e2ne, etc. Du point de vue de la localisation de la maladie, en comparaison avec les descriptions de la localisation anatomique et de la fonction physiologique dans les anciens livres de m\u00e9decine chinoise, la plupart des \u00e9rudits soutiennent l'attribution du pancr\u00e9as \u00e0 la rate parmi les cinq organes. Toutefois, cette \u00e9tude montre que la grande majorit\u00e9 des pr\u00e9dictions efficaces de la m\u00e9decine traditionnelle chinoise appartiennent au m\u00e9ridien du foie, suivi des m\u00e9ridiens du poumon et du rein, ce qui sugg\u00e8re que le traitement de la chaleur humide \u00e0 partir de la th\u00e9orie du foie, combin\u00e9 \u00e0 l'assistance aux d\u00e9ficiences de la rate, peut encore am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 du traitement. Apr\u00e8s recherche, il s'est av\u00e9r\u00e9 que cette th\u00e9orie a fait l'objet d'exp\u00e9riences et de rapports d'examen dispers\u00e9s, et qu'elle m\u00e9rite d'\u00eatre \u00e9tudi\u00e9e plus en profondeur afin de parvenir \u00e0 une compr\u00e9hension syst\u00e9matique. En outre, cette \u00e9tude a utilis\u00e9 la pr\u00e9diction inverse pour obtenir plusieurs m\u00e9dicaments chinois traditionnels. Parmi les queues de m\u00e9dicaments chinois pr\u00e9sentant une corr\u00e9lation \u00e9lev\u00e9e, il a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 que les gins\u00e9nosides peuvent r\u00e9duire l'angiogen\u00e8se et l'alimentation des cellules tumorales en r\u00e9gulant \u00e0 la baisse l'expression de la MMP2 et d'autres facteurs ; La curcumine inhibe l'auto-renouvellement des cellules souches de la PDAC par l'activit\u00e9 de la voie de signalisation Wnt\/\u03b2 - Cat\u00e9nine, et peut am\u00e9liorer la microcirculation locale dans le tissu du mod\u00e8le de tumeur sous-cutan\u00e9e de la PDAC, augmenter l'approvisionnement en sang et en oxyg\u00e8ne dans le microenvironnement tumoral, et inhiber la r\u00e9ponse au stress hypoxique des cellules tumorales et des cellules stromales ; La litt\u00e9rature ci-dessus soutient certains des r\u00e9sultats pr\u00e9vus par cette \u00e9tude, mais il y a encore un manque de recherche sur les m\u00e9canismes immunitaires li\u00e9s au traitement de la PDAC par la m\u00e9decine traditionnelle chinoise.
\nCette \u00e9tude a pris en compte les diff\u00e9rences individuelles dans l'analyse des m\u00e9canismes immunitaires lors de l'examen des puces \u00e0 ADN, et a rigoureusement examin\u00e9 les donn\u00e9es exp\u00e9rimentales de la PDAC en utilisant l'analyse d'\u00e9chantillons appari\u00e9s. En m\u00eame temps, \u00e9tant donn\u00e9 que cette \u00e9tude est essentiellement une exploration secondaire de donn\u00e9es GSE uniques ant\u00e9rieures, diff\u00e9rents niveaux ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s pour v\u00e9rifier l'expression des principaux g\u00e8nes exprim\u00e9s de mani\u00e8re diff\u00e9rentielle, ce qui r\u00e9duit le risque. Toutefois, cette \u00e9tude pr\u00e9sente encore les lacunes suivantes : (1) en raison de la petite taille de l'\u00e9chantillon, l'analyse des donn\u00e9es pr\u00e9sente certains biais, et d'autres ensembles de donn\u00e9es r\u00e9pondant aux exigences seront inclus pour l'analyse \u00e0 un stade ult\u00e9rieur ; (2) l'analyse de l'algorithme de d\u00e9convolution CIBERSORT est bas\u00e9e sur des donn\u00e9es g\u00e9n\u00e9tiques limit\u00e9es, qui peuvent s'\u00e9carter des interactions h\u00e9t\u00e9rotypiques cellulaires, des facteurs de d\u00e9clenchement de la maladie et de la plasticit\u00e9 des ph\u00e9notypes de la maladie. Les essais cliniques et fondamentaux peuvent refl\u00e9ter de mani\u00e8re plus compl\u00e8te et objective l'\u00e9tat immunitaire individuel. En r\u00e9sum\u00e9, cette \u00e9tude est la premi\u00e8re \u00e0 utiliser des techniques bioinformatiques combin\u00e9es \u00e0 l'algorithme de d\u00e9convolution CIBERSORT pour explorer le m\u00e9canisme d'infiltration immunitaire de la PDAC et pr\u00e9dire les m\u00e9dicaments traditionnels chinois potentiellement efficaces, ce qui pr\u00e9sente une certaine valeur pour la recherche future dans ce domaine.<\/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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