Feyz Medical Sciences Journal

fa سنجش بیان و عملکرد ژن HIF1α در سرطان معده بر اساس رویکردهای درون تراشه‌ای Assessment of HIF1α gene expression and function in gastric cancer using in silico approaches عمومى General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">زمینه و هدف: فاکتور اﻟﻘﺎیﯽ ﻫﺎیﭙﻮﮐﺴﯽ یﮏ آﻟﻔﺎ (<a name="_Hlk217773911">HIF1α</a>) یک عامل رونویسی هترودیمر فعال‌شونده در شرایط هیپوکسی است که بیان ژن‌های سازگارکننده با این وضعیت را تنظیم می‌کند. HIF1α در تنظیم مسیرهای پاسخ به هیپوکسی، رگ‌زایی، گذار اپیتلیال-مزانشیمی (EMT) و متاستاز نقش کلیدی دارد. این مطالعه با هدف ارزیابی نقش HIF1α در تهاجم، EMT و پیش‌آگهی بیماران مبتلا به سرطان معده انجام شد. روش‌ها: <a name="_Hlk217545020">در این مطالعه هم‌گروهی گذشته‌نگر محاسباتی، از داده‌های بیان ژن و بالینی مربوط به بیماران سرطان معده از پایگاه داده </a>TCGA استفاده شد. بیماران بر اساس سطح بیان ژنHIF1α  به دو گروه <a name="_Hlk217545068">بیان بالا و پایین </a>تقسیم شدند. تحلیل تفاوت بیان ژن‌ها با استفاده از بسته limma، تحلیل بقا به روش کاپلان-مایر و رگرسیون کاکس (تک‌متغیره و چندمتغیره)، تحلیل شبکه هم‌بیانی وزندار (WGCNA) برای شناسایی ماژول‌های ژنی مرتبط، و غنی‌سازی مسیرهای عملکردی باenrichR  انجام گرفت. همچنین، برای ارزیابی توانایی پیش‌بینی، از منحنی ROC و نوموگرام‌های ترکیبی ساخته‌شده بر پایه بیان HIF1α و متغیرهای بالینی استفاده شد. یافته‌ها: در مجموع 15060 ژن متمایز بین دو گروه بیان بالا و پایین شناسایی شد. از میان ژن‌های مرتبط با تهاجم و متاستاز، 10 ژن از جملهCD44 ، COL1A1، SLC12A3 و NT5E ارتباط معناداری با بقاء بیماران نشان دادند. ماژول آبی شناسایی‌شده در تحلیل WGCNA بیشترین همبستگی را با بیان HIF1α داشت و در مسیرهایی نظیر سیگنالینگ سایتوکین‌ها، پاسخ‌های ایمنی، تنظیم VEGF و سازماندهی ماتریکس خارج‌سلولی فعال بود. تحلیل بقاء نشان داد بیماران با بیان بالای HIF1α بقاء کوتاه‌تری دارند. مدل‌های پیش‌بینی بر پایه نوموگرام نیز دقت بالایی در پیش‌بینی بقاء 3 و 5 ساله بیماران داشتند. نتیجه‌گیری: یافته‌ها نشان می‌دهد که HIF1α نه تنها از طریق تنظیم مسیرهایEMT، رگ‌زایی و التهاب در پیشرفت سرطان معده نقش ایفا می‌کند، بلکه به عنوان یک نشانگر مولکولی مستقل با ارزش پیش‌آگهی قوی نیز عمل می‌کند. بنابراین،HIF1α  می‌تواند هم به عنوان یک بیومارکر پیش‌آگهی‌دهنده و هم به عنوان یک هدف درمانی امیدبخش برای رویکردهای درمانی شخصی‌شده در سرطان معده مورد توجه قرار گیرد.  </div> <div class="WordSection1" style="text-align: justify;">Background and Aim: Hypoxia-Inducible Factor 1 Alpha (HIF1α) is a heterodimeric transcription factor activated under hypoxic conditions, regulating the expression of genes involved in cellular adaptation. HIF1 plays a key role in modulating hypoxia response pathways, angiogenesis, epithelial-mesenchymal transition (EMT), and metastasis. This study aimed to evaluate the role of HIF1α in invasion, EMT, and prognosis in patients with gastric cancer. Methods: In this retrospective computational cohort study, gene expression and clinical data from gastric cancer patients were obtained from The Cancer Genome Atlas (TCGA) database. Patients were stratified into high and low HIF1A expression groups based on gene expression levels. Differential gene expression analysis was performed using the limma package. Survival analysis was conducted using the Kaplan–Meier method and univariate/multivariate Cox regression. Weighted Gene Co-expression Network Analysis (WGCNA) was employed to identify gene modules associated with HIF1A expression. Functional pathway enrichment analysis was performed using enrichR. Additionally, predictive performance was assessed using Receiver Operating Characteristic (ROC) curves and nomograms constructed based on HIF1A expression and clinical variables. Results: A total of 15,060 differentially expressed genes were identified between the high and low HIF1A expression groups. Among invasion- and metastasis-related genes, 10 genes, including CD44, COL1A1, SLC12A3, and NT5E, showed significant associations with patient survival. The blue module identified by WGCNA exhibited the strongest correlation with HIF1A expression and was enriched in pathways such as cytokine signaling, immune responses, VEGF regulation, and extracellular matrix organization. Survival analysis revealed that patients with high HIF1A expression had shorter overall survival. The predictive models based on nomograms demonstrated high accuracy in predicting 3- and 5-year survival outcomes. Conclusion: The findings indicate that HIF1α not only contributes to gastric cancer progression through the regulation of EMT, angiogenesis, and inflammation pathways but also serves as an independent molecular marker with strong prognostic value. Therefore, HIF1α may be regarded both as a prognostic biomarker and a promising therapeutic target for personalized treatment strategies in gastric cancer.</div> سرطان معده,HIF1α , هیپوکسی, گذار اپیتلیال-مزانشیمی, تحلیل بقاء Gastric cancer, HIF1α, Hypoxia, Epithelial-mesenchymal transition (EMT), Survival analysis 551 565 http://feyz.kaums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4957-1&slc_lang=fa&sid=1 Marziye Amini-Ghahfarokhi مرضیه امینی قهفرخی marziyeamini7034@gmail.com 2900319475328460051570 0009-0002-4886-330X No Department of Genetics, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Maryam Kalantari-Dehaghi مریم کلانتری دهقی maryam.klntri.2695@gmail.com 2900319475328460051571 0009-0003-4621-6122 No Department of Genetics, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران Modjtaba Emadi-Baygi مجتبی عمادی بایگی emadi-m@sku.ac.ir 2900319475328460051572 2900319475328460051572 Yes Department of Genetics, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران