大家好呀！今天给大家介绍一篇2021年3月发表在Oncogene（IF:9.867）上的一篇文章。目前，已有很多基于蛋白质编码基因预测胃癌分子分型的方法。本研究作者基于长链非编码RNA分析（FLORA）方法鉴定到1235个肿瘤特异性lncRNAs并确定了3种亚型。其中lncRNA亚型3（L3）的生存情况较差，特征为发生TP53突变，染色质不稳定，低甲基化和致癌lncRNAs过表达。lncRNA亚型1（L1）的生存情况最好，根据LINC01614的表达水平进一步将L1进行分组。作者的结果表明LINC01614过表达可作为一个独立预后因子并基于网络功能预测与细胞迁移的相关性。总的来说，作者提出了一个基于lncRNA的GC亚型分类模型，可以预测患者生存情况。

Classifying gastric cancer using FLORA reveals clinically relevant molecular subtypes and highlights LINC01614 as a biomarker for patient prognosis

使用FLORA对胃癌患者进行分类揭示临床相关分子亚型并强调LINC01614可以作为患者的预后标志物

结果：

1.使用FLORA流程鉴定GC中致癌的lncRNA

作者使用FLORA流程鉴定lncRNA，通过构建共表达网络和GO富集分析鉴定lncRNA的功能。在TCGA-GC数据集中共鉴定到28507个lncRNA，包括10356个新的lncRNA。根据FPKM＞0.1筛选到4700个lncRNA，包括1547个新的lncRNA和3153个已有lncRNA。肿瘤中lncRNA的表达水平较高，与正常组织相比，GC样本中有1235个上调lncRNA和689个下调lncRNA。

2.基于lncRNA的GC亚型的临床相关性

基于1235个GC特异性的lncRNA将375个TCGA-GC样本分为3个簇，分别为L1,L2和L3（A）。有359个lncRNA特异性富集于亚型L3中，包括DUXAP8,H19和HOXCAS3而肿瘤抑制因子GUARDIN下调表达。亚型L3与总生存期最差，而亚型L1的总生存期最好（B）。为了验证lncRNA亚型的临床相关性，作者对GC患者的表达谱数据进行分析。亚型L3的总生存期最差（C）。多因素Cox回归分析表明亚型L3，肿瘤分期和年龄可以预测GC患者的预后（A）。联合肿瘤分期和lncRNA亚型的预测效果更好。在Ⅰ/Ⅱ分期中亚型L3的总生存期较差。亚型L3可以作为独立预后因子，表明基于lncRNA的亚型预测总生存期的有效性。

2.基于lncRNA亚型与组织学的相关性

作者基于组织学亚型对胃癌进行分类，弥漫型GC富集于亚型L2中，而肠型GC富集于亚型L1和L3中（B），肠型-L3亚型的预后较差（C和2D）。

3.GC亚型的基因组和表观组学特征

作者对TCGA和ACRG数据集的基因组学数据进行分析，亚型L3中TP53突变最显著（A），而亚型L1中ARID1A,PIK3CA,KMT2B,KRAS和FBXW7的突变频率较高，亚型2中CDH1的突变频率较高。此外，亚型L1的TMB较高，亚型L3的染色体不稳定性较高，CNV频率较高（B和3C）。亚型L3中CIN肿瘤比例较高，亚型L2中EBV和GS肿瘤比例较高，亚型L1中MSI肿瘤比例较高（D）。根据CpG岛甲基化表型（CIMP）水平将GC患者分为EBV-CIMP,CIMP-h和CIMP-l亚型。亚型L3中非CIMP富集程度最高（E）。

4.亚型L3中TP53突变和DNA甲基化驱动致癌lncRNA表达和侵袭性表型

在亚型L3中富集的lncRNA中有137个低甲基化，包括H19,HOXC13-AS,NOVA-AS1和DUXAP8。H19,TEN1,TEN3和TDG的甲基化水平与表达水平负相关。此外，在发生TP53突变的GC样本中H19的甲基化水平和表达水平变化显著。使用FLORA的功能预测功能，作者发现H19的共表达网络与ECM组织和细胞迁移相关。此外，还构建了HOXA和HOXD基因的HOTAIR共表达网络，构建了HOXA13,HOXA11和HOXA10基因的HOTTIP共表达网络。结果表明，H19高表达的亚型L3患者的疾病侵袭性更强，总生存期较差。

5.鉴定GC中致癌lncRNAs

与正常组织相比，GC样本中有1235个lncRNA显著上调表达（A），其中有一些lncRNA与生存结果较差相关，包括H19和LINC01614（B）。根据肿瘤中lncRNA的表达水平，与患者生存期的相关性，与GC风险相关的SNP筛选到50个候选基因。其中TCGA,ACRG和Singapore数据集的生存分析表明LINC01614是最重要的候选标志物（C-4E）。大多数与预后有关的lncRNA在亚型L3中过表达，特征为总生存期较差，TP53突变频率较高，染色质不稳定性和全基因组甲基化水平较低。LINC01614在亚型L1和亚型MSI中显著高表达。

由于亚型L1与总生存期较好有关，作者根据LIN01614表达水平对亚型L1进行分层。结果表明，在亚型L1中LIN01614高表达的患者与总生存期较差有关（A和5B）。在亚型L1中，LINC01614高表达的患者总生存期较差，MSI富集，弥漫型组织学频率较高和发现远端转移的可能性增加（C-5E）。在TCGA和ACRG数据集中亚型L1中，LINC01614是一个独立预后因子（F和5G）。

6.实验验证LINC01614促进GC发展

实验结果表明LINC01614在细胞株MKN28,MKN1,GES1和MGC803中异位表达，会导致细胞增殖，集落形成和迁移速度增加（A-6D）。此外，作者对MKN28,MKN1和GES1细胞株敲除LINC01614，敲除LINC01614后的细胞株中细胞增殖减弱，集落形成减弱迁移速度减少（E-6H），该结果强调了LINC01614在促进GC细胞生长和迁移中的致癌作用。

结论：

总的来说，作者基于FLORA流程鉴定TCGA数据集的lncRNA并进行分析，并提出基于lncRNA的胃癌的分型模型。该模型可以准确稳健的分离高风险组。作者对胃癌特异性lncRNA的表达水平和临床相关性，并鉴定预后lncRNA，其中LINC01614可以作为潜在的生物标志物。最后，作者对LINC01614进行实验验证。

参考文献：

Chen, Y., Cheng, W.Y., Shi, H. et al. Classifying gastric cancer using FLORA reveals clinically relevant molecular subtypes and highlights LINC01614 as a biomarker for patient prognosis. Oncogene 40, 2898–2909 (2021). https://doi.org/10.1038/s41388-021-01743-3