Bioinformatical analysis of TCGA data from uveal melanoma patients

Czerniak błony naczyniowej (UM) jest jednym z rzadkich nowotworów złośliwych. U około 50% pacjentów obserwuje się powstawanie przerzutów do innych tkanek. Jest to spowodowane m.in zmianami w ekspresji genów związanych z adhezją. Jedną z metod prognostykacji w UM jest podział pacjentów na grupy według somatycznej ilości zmienności kopii (SCNA). Takie molekularne podtypy UM różnią się aberracjami chromosomowymi, mutacjami niektórych genów oraz prawdopodobieństwem powstania przerzutów. W celu zbadania różnic w ekspresji genów związanych z adhezją między grupami pacjentów, wykorzystano dane z bazy TCGA. Przeprowadzono analizy różnicowej ekspresji genów dla SCNA oraz stadiów UM z danych RNA-Seq przy użyciu trzech pakietów: edgeR, DESeq2 i Limma. Analiza stadiów wykazała tylko kilka DEG, były to PKP1, CDH2 - znalezione w pakiecie edgeR i TNR, FN1, CDH2 - znalezione w pakiecie DESeq2. Natomiast w analizie SCNA znaleziono tysiące DEG, m.in: kadheryny (CDH1, CDH5, CDH24, CDH13), integryny (ITGA1, ITGA2, ITGA4, ITGB1, ITGB8), IgSF (PECAM-1, L1CAM), VCAM-1. RNA-Seq jest metodą sekwencjonowania nowej generacji, która umożliwia badania ekspresji genów na wiele sposobów. Stanowi dobrą alternatywę dla mikromacierzy, jednak ma też pewnie niedogodności, z których najważniejsza to brak złotego standardu analizy.

Uveal melanoma is one of the rare malignant tumors. Approximately 50% of patients develop metastases to other tissues. This might be a result of changes of adhesion genes expression. Patients can be classified into groups according to somatic copy number alterations (SCNA). Such molecular subtypes differ in chromosome aberrations, gene mutations and patient's prognosis. TCGA data was used to identify changes of adhesion gene expression between different groups of patients. Differential gene expression analyses were conducted for SCNA and UM stages using RNA-Seq data and three packages: edgeR, DESeq2 and Limma. Stadium analysis showed only few DEG, PKP1, CDH2 – found in edgeR and TNR, FN1, CDH2 – found in DESeq2. On the other hand, there were thousands of DEG found in the SCNA analysis, among them: cadherins (CDH1, CDH5, CDH24, CDH13), integrins (ITGA1, ITGA2, ITGA4, ITGB1, ITGB8), IgSF (PECAM-1, L1CAM), VCAM-1. RNA-Seq is a next generation sequencing method. It allows for wide exploration of gene expression. It can be an alternative for microarrays, although it is not without disadvantages. The main difficulty is the lack of an analysis gold standard.