TCGA-based identification of prognostic biomarkers and candidate traditional Chinese medicine compounds in papillary thyroid carcinoma: An observational study.

چکیده اصلی

This study aimed to identify prognostic genes associated with papillary thyroid carcinoma (PTC) and explore candidate traditional Chinese medicine (TCM) compounds using integrated bioinformatics and molecular docking. In this observational study, PTC gene expression profiles and clinical data were obtained from The Cancer Genome Atlas. Differentially expressed genes were screened using differential-expression sequencing (DESeq2), followed by protein-protein interaction network analysis to identify hub genes. Their expression, diagnostic value, immune relevance, prognostic significance, protein-level validation, and single-cell distribution were assessed using gene expression profiling interactive analysis, receiver operating characteristic analysis, immune infiltration analysis, Kaplan-Meier survival analysis, the human protein atlas, and single-cell RNA-sequencing data. Candidate TCM compounds were predicted using symptom mapping (SymMap) and the TCM Systems Pharmacology Database and Analysis Platform, and molecular docking was performed to evaluate potential ligand-target interactions. Five hub genes, colony-stimulating factor 2, apolipoprotein E, fibronectin 1 (FN1), collagen type I alpha 1 chain (COL1A1), and intercellular adhesion molecule 1, were identified and found to be significantly upregulated in PTC tissues, with diagnostic value in receiver operating characteristic analysis. Immune infiltration analysis showed associations with macrophages, dendritic cells, and T helper 1 cells, whereas single-cell analysis demonstrated heterogeneous expression across immune and stromal cell populations, including fibroblasts. Higher FN1 and COL1A1 expression was associated with poorer outcomes. Immunohistochemistry supported the expression patterns, while single-cell analysis provided exploratory cell-type-level context for the cellular distribution of selected genes. Ginseng and Smilax glabra were predicted as common candidate TCMs, and docking suggested favorable binding between their active compounds and selected hub targets. Colony-stimulating factor 2, apolipoprotein E, FN1, COL1A1, and intercellular adhesion molecule 1 may be biologically relevant hub genes in PTC, while FN1 and COL1A1 may have prognostic value. Predicted TCM compounds provide preliminary computational evidence for possible compound-target interactions, requiring experimental and clinical validation.

ترجمه فارسی چکیده

این مطالعه به منظور شناسایی ژن‌های پیش‌بینی‌کننده مرتبط با کارسینومای تیروئید فولیکولار (PTC) و بررسی ترکیبات طب سنتی چینی (TCM) پیشنهادی، از تحلیل‌های بیوانفورماتیک و اتصال مولکولی استفاده کرد. در این مطالعه مشاهده‌ای، پروفایل‌های بیان ژن و داده‌های بالینی PTC از The Cancer Genome Atlas (TCGA) به دست آمدند. ژن‌های با بیان متفاوت با استفاده از DESeq2 فیلتر شدند و تحلیل شبکه تعامل پروتئین-پروتئین برای شناسایی ژن‌های هاب انجام شد. بیان، ارزش تشخیصی، ارتباط ایمنی، اهمیت پیش‌بینی‌کننده، تأیید در سطح پروتئین و توزیع سلول‌تکی بررسی شدند. ترکیبات TCM پیشنهادی با SymMap و پایگاه داده و پلتفرم فارماکولوژی سیستم TCM پیش‌بینی شدند و اتصال مولکولی برای ارزیابی تعاملات بالقوه لیگاند-هدف انجام شد. پنج ژن هاب شناسایی شدند که در بافت‌های PTC به طور معناداری افزایش یافته بودند. تحلیل نفوذ ایمنی ارتباط با ماکروفاژها، سلول‌های درختی و سلول‌های کمکی ۱ را نشان داد. بیان بالاتر FN1 و COL1A1 با نتایج بدتر مرتبط بود. جینسینگ و Smilax glabra به عنوان TCMهای پیشنهادی شناسایی شدند. ترکیبات TCM پیشنهادی شواهد محاسباتی اولیه را ارائه می‌دهند که نیازمند تأیید تجربی و بالینی هستند.

متن کامل اصلی