基于生物信息学的乳腺癌miRNA生物标志物的筛选

目的 筛选与乳腺癌相关的miRNA生物标志物,为乳腺癌的早期诊断、预后评估以及药物靶点的研究提供参考.方法 从TCGA数据库中收集乳腺癌相关基因芯片数据,将肿瘤组织与正常组织样本数据进行对比分析,筛选差异miRNA与mRNA;预测差异miRNA的潜在靶基因并与差异mRNA取交集,进一步对miRNA进行筛选;采用ROC曲线分析对筛选得到的miRNA进行评价.结果 筛选得到9个差异miRNA,对肿瘤样本和正常样本分类良好.分别为6个上调miRNA:hsa-miR-141、hsa-miR-182、hsa-miR-183、hsa-miR-200a、hsa-miR-200b、hsa-miR-21;3个下调miRNA:hsa-let-7c、hsa-miR-125b-1、hsa-miR-145.结论 筛选得到的差异miRNA可作为乳腺癌的生物标志物,可对乳腺癌的发生进行预测.     

阴虚火旺型OLP差异表达miRNAs靶基因信号通路调控分析

目的:探索口腔扁平苔藓(Oral Lichen Panus,OLP)的中医证候研究方法,探寻阴虚火旺型OLP的miRNAs表达特征,分析实验获得的阴虚火旺型OLP差异表达miRNAs的靶基因信号通路。方法:选取3例阴虚火旺型口腔扁平苔藓患者及3例正常人血液,分离提取miRNA,荧光标记后与miRNA基因芯片杂交,SAM软件筛选阴虚火旺型OLP患者和正常人有表达差异的miRNA,运用Targetscan软件及Kegg和Biocarta数据库分析阴虚火旺型OLP差异表达miRNAs靶基因信号通路。结果:获得5个口腔扁平苔藓特异表达miRNA,3个下调,2个上调,其中hsa-miR-18a miRNA相关的有统计学意义的信号通路共12条(P<0.01);hsa-miR-99bmiRNA基因相关的有统计学意义的信号通路有2条(P<0.05)。结论:基因芯片技术可用于口腔扁平苔藓中医证候研究,hsa-miR-18a上调和hsa-miR-99b下调可能是阴虚火旺型口腔扁平苔藓的标志性mi RNA,并且hsa-miR-18a可能通过12条信号通路调控OLP的发生发展,以及hsa-miR-99b可能通过2条信号通路调控OLP...     

乳腺癌差异表达miRNA在预后中的意义

目的 运用生物信息学方法研究复发转移乳腺癌组织中的差异表达MicroRNAs,预测其在乳腺癌预后中的分子调控网络。方法 从GEO数据库中获取乳腺癌组织MiRNA表达谱,包括131例10年内无远处转移复发者,79例10年内有复发者。GEO2R在线分析工具筛选差异表达MiRNA,靶基因预测验证数据库预测miRNA靶基因,使用DAVID工具的基因功能注释和通路富集方法对靶基因进行分析。TF-miRNA调控数据库寻找其上游转录因子,Cytoscape软件构建互作网络。结果 复发转移组乳腺癌组织共筛选到差异表达的miRNA 5个,其中表达上调3个,表达下调2个。得到4个相关上游转录因子HIF1A、EGR1、FOXM1、ESR2,与差异miRNA共调控154个的靶基因。靶基因功能集中在BMP信号通路,TGF-β信号通路,细胞骨架组装功能和Rho GTPases信号通路。结论 差异性表达的miRNA包括hsa-miR-210、hsa-miR-33a、hsa-miR-32、hsa-miR-135a、hsa-miR-30a-3p,利用生物信息学方法,能够有效获取信息,为乳腺癌的治疗及预后监测的新策略研究开辟新思路。     

基于生物信息学分析的子宫内膜异位症miRNA-mRNA调控网络的初步构建*

目的 用生物信息学分析方法初步构建子宫内膜异位症miRNA-mRNA的调控网络,探索其在子宫内膜异位症中的分子调控机制。方法 从GEO下载数据集GSE7305,使用R语言软件对其进行差异表达基因分析。使用DAVID在线网站对获得的差异表达基因进行基因功能和KEGG信号通路富集分析。通过HMDD v3.0精准查询与子宫内膜异位症相关且经过验证（≥2次）的miRNA,并使用miRwalk 2.0数据库预测其靶基因。将预测的靶基因和GSE7305中的差异表达基因求得交集,获得miRNA和mRNA相互作用关系对。在Cytoscape v3.6.1中绘制miRNA-mRNA调控网络图,并运用CytoHubba插件进行核心mRNA及miRNA的筛选,构建相应的子网络。结果 从GSE7305中共获得655个差异表达基因,其主要富集于补体信号通路、p53信号通路、细胞黏附相关信号通路中。成功构建子宫内膜异位症miRNA-mRNA分子调控网络,并筛选出核心mRNA和miRNA： hsa-miR-20a-5p、hsa-miR-141-3p、hsa-miR-200b-3p、hsa-miR-449b-3p属于高频下调表达的miRNA,且均可靶向作用于GATA6;高频上调表达的hsa-miR-125-5p可同时作用于PGR、ESR1,并下调两者表达水平。结论 通过基因芯片分析和数据库挖掘方法构建miRNA-mRNA调控网络,为研究子宫内膜异位症发病机制、探索联合miRNA及其靶基因作为临床诊断标志物提供可靠的研究方向。     

基于生物信息学方法预测与多囊卵巢综合征相关的miRNA

目的：基于生物信息学方法构建多囊卵巢综合征(PCOS)表达的miRNA及miRNA靶基因的调控网络。方法：从GEO数据库的GPL16543平台下载miRNA基因芯片数据集GSE72274,用GEO2R筛选差异表达的miRNA,应用在线数据库miRWalk分析预测miRNA差异表达的靶基因。对靶基因进行GO富集分析和KEGG信号通路富集分析。应用Cytoscape软件绘制miRNA及其相关靶基因调控图。通过STRING网站对靶基因进行PPI网络构建,并使用CytoHubba插件进行Hub基因分析。结果：共筛选出差异miRNA一共38个,其中32个上调,6个下调。预测差异miRNA的靶基因得到393个,GO分析发现差异的靶基因主要参与RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的调节、RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正调节、蛋白结合、金属离子结合、D等生物学过程。KEEG分析表明其主要参与TGF-β信号通路和Hedgehog信号通路。成功构建miRNA相关靶基因调控网络,调控网络中的miRNA包括：hsa-miR-135b-5p、hsa-miR-199a-3p、hsa-miR-32-5p。通过CytoHubba...     

缺血性脑卒中患者外周血miRNA生物信息学分析研究

目的 应用生物信息学技术分析缺血性脑卒中患者外周血中微小RNA(miRNA)的靶基因及其功能、在疾病中的作用.方法 在GEO数据库中检索缺血性脑卒中基因芯片数据,并利用生物信息学工具筛选差异表达的miRNA,对差异表达的miRNA进行靶基因预测分析,对miRNA靶基因进行生物学功能分析及信号通路分析,最后构建miRNA调控网络和miRNA靶基因调控网络.结果 检索到芯片数据GSE55937,筛选得到50个差异表达的miRNA.筛选出的miRNA的靶基因的合集共7 557个.这些靶基因的功能主要为DNA依赖转录、DNA依赖转录调节等,主要分布在丝裂原活化蛋白激酶信号通路、肿瘤信号通路等信号通路miRNA功能的调控分析及miRNA靶基因调控网络图提示,人类miRNA(hsa-miR)-15a-5p、hsa-miR-106b-5p、hsa-let-7c-5p、hsa-let-7 i-5p、hsa-let-7 g-5p中心度最高.结论 缺血性脑卒中患者外周血中存在差异性表达的miRNA,hsa-miR-15a-5p、hsa-miR-106b-5p、hsa-let-7c-5p、hsa-let-7i-5p、hsa-let-7g-5p与缺血性脑卒中的发病密切相关.     

慢性乙型病毒性肝炎湿热类证潜在miRNA表达谱研究

目的 筛选慢性乙型病毒性肝炎(CHB)湿热类证潜在miRNA标志物.方法 运用基因芯片技术,检测CHB脾胃湿热证组、肝胆湿热证组、脾虚湿热证组、隐证组及健康对照组的miRNA,分析获得湿热类证潜在miRNA标志物,并对其进行靶基因预测和功能分析.结果 获得脾胃湿热证潜在miRNA表达谱9条、肝胆湿热证潜在miRNA表达谱14条、脾虚湿热证潜在miRNA表达谱17条;hsa-miR-1260a为脾胃湿热证、肝胆湿热证、脾虚湿热证共有的miRNA,且均表达上调,差异倍数分别是6.130 02、11.003 02、6.827 84.对其进行靶基因预测及功能富集分析,共获得3 302条靶基因,功能涉及肝素钠反应、Wnt信号通路等方面.结论 CHB湿热类证潜在miRNA表达谱为hsa-miR-1260a.     

肾透明细胞癌hsa-miR-193a的生物信息学分析及靶基因预测

目的：分析肾癌组织中miR-193a的表达情况,预测其靶基因,探讨其参与恶性肿瘤调控的分子机制。方法：利用癌症基因组图谱（TCGA）数据库,分析miR-193a在肾透明细胞癌组织与正常组织之间的表达差异。利用Kaplan-Meier plotter数据库,对存在差异表达miR-193a的肾透明细胞癌患者进行生存分析。采用TargetScan7.2、miRDB、PicTar和miRTarBase进行靶基因预测,利用metascape网络在线分析数据库对hsa-miR-193a-3p的靶基因集合进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。结果：miR-193a在肾透明细胞癌等多种肿瘤中表达上调,且其表达量与患者总生存时间存在显著负相关。hsa-miR-193a-3p靶基因GO功能主要包括发育过程、细胞成分组织或生物发生、生物过程的正负调节、节律过程等,KEGG信号通路主要富集在肾细胞癌、PI3K-Akt信号通路等方面。结论：hsa-miR-193a-3p可能通过调控多个靶基因参与肾透明细胞癌发生发展相关信号通路的调节,是一个非常具有研究价值的生物学靶标。     

甲状腺微小乳头状癌患者血浆microRNA差异表达谱的研究

目的比较甲状腺微小乳头状癌患者与甲状腺良性结节患者血浆小分子RNA（miRNA）表达谱的差异,初步分析差异miRNA靶基因的功能。方法收集并分离5例甲状腺微小乳头状癌和5例甲状腺良性结节患者的血浆,采用miRNA-seq方法筛选出两组差异表达miRNA,进一步采用mirdbV5和TaregetScan7.1对差异表达miRNA进行靶基因预测,并运用GeneOntology（GO）分析和KEGG信号通路数据库初步分析靶基因功能。结果与甲状腺良性结节相比,甲状腺微小乳头状癌共有11个miRAN表达有显著差异,其中上调3个,下调8个;3个上调的miRNA通过两个软件共同预测到靶基因76个,8个下调miRNA共同预测到靶基因298个。上调miRNA靶基因GO分析提示与蛋白质修饰和细胞分解代谢有关。下调的miRNA靶基因GO分析结果提示与代谢以及生物合成有关。KEGG分析提示差异miRNA与RNA降解以及HIF-1信号通路相关。结论甲状腺微小乳头状癌与甲状腺良性结节miRNA表达谱存在明显差异,这些差异表达的miRNA可能与蛋白质修饰、细胞代谢以及生物合成、HIF-1信号通路有关。     

芯片技术分析卵巢子宫内膜异位症外泌体microRNA表达差异

目的：探讨卵巢子宫内膜异位症（ovarian endometriosis,OEM）外泌体微小RNA（microRNA,miRNA）的表达谱。方法：采用芯片技术对3例OEM患者及3例健康对照者的在位内膜间质细胞外泌体miRNA进行分析,筛选出组间差异miRNA。结果：获得存在差异表达miRNA共12条,其中hsa-miR-6829-5p、hsa-miR-5188、hsa-miR-4430、hsa-miR-584-5p、hsa-miR-4485-5p、hsa-miR-4257在实验组表达上调,hsa-miR-188-5p、hsa-miR-4741、hsa-miR-4516、hsa-miR-1229-5p、hsa-miR-7150、hsa-miR-5787表达下调。对表达差异较大的外泌体miRNA进行靶基因预测及其基因功能（gene ontology,GO）分析和信号通路（pathway）分析,发现靶基因聚集的生物学功能多数参与生物进展过程的调控。结论：OEM患者与健康对照者的在位内膜间质细胞外泌体miRNA存在着差异性表达。差异性表达的miRNA特异性很高,对进一步阐明该疾病的发病机制和寻找新的诊断标记物具有重要意义。     

甲状腺乳头状癌组织中差异表达miRNA及其靶基因的筛选和预测

目的：分析甲状腺乳头状癌组织中差异表达小分子RNA（miRNAs）并预测其靶基因,寻找影响甲状腺乳头状癌（PTC）发生发展及可用于生物标志物的miRNAs。方法：选取经病理证实的甲状腺乳头状癌组织及配对正常组织切除标本,运用高通量基因芯片的方法对差异表达的基因和miRNAs进行筛选,采用KEGG通路分析差异表达基因的功能,通过预测网站对差异表达miRNA进行靶基因预测,并对分析结果进行qRT-PCR验证。结果：与同源正常组织比较,基因芯片检测出PTC组织有248个miRNAs（ P<0.01）和3 631个基因差异表达（P<0.05）。hsa-miR-101［靶基因：整合素3(ITGA3）］已验证,癌组织中hsa-miR-101表达(59.8%)低于正常甲状腺组织, ITGA3表达（100%）高于正常甲状腺组织,并且与正常组织比较,59.8%PTC组织hsa-miR -101表达下调,同时ITGA3表达上调。结论：hsa-miR-101的靶基因可能为ITGA3,两者在PTC的发生发展中可能发挥重要作用。     

Profiling of microRNA-mRNA reveals roles of microRNAs in cervical cancer

Background  Cervical cancer is one of the most common malignant tumors in women. This study was designed to explore the expression profiles of microRNAs (miRNAs) and mRNAs and the gene regulation network in cervical tumorigenesis and to find candidate molecular markers and key tumorigenic genes in cervical cancer.

Methods  miRNAs and mRNAs expression microarrays were used to detect the expression of miRNAs and mRNAs in normal and cancer cervical tissues. TargetScan 5.0 database (UK) was used to predict the target genes of the miRNAs, analyze their intersection with differentially expressed mRNAs and negatively correlate the intersection with miRNAs. Bioinformatic approaches were used to analyze functions and pathways of the target genes and establish miRNA-gene network.

Results  Twenty-nine miRNAs and 2036 mRNAs were differentially expressed in normal and cervical tumor tissues. Among them, 13 miRNAs and 754 mRNAs were up-regulated in cervical tumor tissues and 16 miRNAs and 1282 RNA were down-regulated. The 327 target genes negatively related to miRNAs in the intersection were involved in functions and signal pathways. Down-regulated miRNAs targeted genes and up-regulated miRNAs targeted genes were involved in 415 and 163 functions, respectively, and in 37 and 17 significant pathways, respectively (P <0.05, false discovery rate (FDR) <0.05). We constructed the miRNAs-gene network and found that hsa-miR-15a, hsa-miR-106b and hsa-miR-20b were key nodes in the network.

Conclusions  The differentially expressed miRNAs and mRNAs in cervical cancer and related miRNA-gene network have been identified. They play important roles in cervical tumorigenesis and are involved in many important biological functions and signal transduction pathways. These findings lay a foundation for research on the molecular mechanism of miRNAs in the pathogenesis of cervical cancer.

     

microRNA在食管癌放射抵抗细胞表达谱研究

目的 比较食管癌放射抵抗细胞株与其亲本细胞microRNA表达谱的差异.方法 应用Agilent human miRNA芯片检测人食管癌耐放射细胞株KYSE-150R与其亲本细胞KYSE-150的表达谱.GeneSpring GX 10.0.2数据分析挑选差异表达基因.应用软件对筛选出的显著差异表达miRNA的潜在靶基因进行预测并验证.结果 与亲本细胞相比,KYSE-150R中上调超过2倍的miRNA有l0个,为hsa-miR-1539、hsa-miR-1237、hsa-miR-92b等;表达下调超过2倍的有miRNA有25个,为hsa-miR-185、hsa-miR-18b、hsa-miR-17等.软件预测发现其中18个miRNA有潜在的靶基因,10个miRNAs的靶基因多达200个.显著差异表达的miRNA(如hsa-let-7a、hsa-miR-185、hsa-miR-141、hsa-miR-92b、hsa-miR-22和hsa-miR-301a)与放射抵抗密切相关.结论 筛选出的miRNAs可能通过调控其靶基因而参与食管癌放射抵抗,为临床上放射抵抗的逆转提供全新的靶标和策略.

Abstract：

Objective To identify the differential microRNA expression profiles of acquired radioresistant esophageal cell line established by fractionated ionizing radiation (FIR) versus parental cell line. Methods MicroRNA microarray was employed for detection. Bioinformatic software tools were used to predict the target genes of identified microRNAs. For an understanding of miRNA functions, the GO analysis of abundantly differentially expressed targets of miRNAs was performed by GeneOntology Browser. Results Compared with parental cell line, 10 microRNAs (hsa-miR-1539, bsa-miR-1237, hsa-miR-92b, etc. ) were up-regulated over 2-fold and 25 microRNAs (hsa-miR-185, hsa-miR-18b, hsa-miR-17, etc. ) downregulated in KYSE-150R. Eighteen miRNAs had their target genes, 10 of them had the potential to individually target up to 200 mRNAs. Hsa-let-7a, bsa-miR-185, hsa-miR-141, hsa-miR-92b, hsa-miR-22 and hsa-miR-301a were known as important genes associated with radioresistance. Conclusion These results confirm the involvement of miRNA in radiation resistance. It may potentially help to explain the mechanisms of gene regulation in cellular response to radioresistance.     

Unique MicroRNAs Signature of Lymphocyte of Yang and Yin Syndromes in Acute Ischemic Stroke Patients

Objective: To identify the differentially expressed microRNAs (miRNAs) profiles of yang and yin syndromes in patients with acute ischemic stroke, and to provide the molecular basis of the classification of these two syndrome types in acute ischemic stroke patients. Methods: A microarray assay was performed to assess the expression pattern of miRNAs in the lymphocyte of acute ischemic stroke patients. Target genes for the deregulated miRNAs were predicated using the online bioinformatic algorithms and functional annotation via Kyoto encyclopedia of genes and genomes pathway analysis for miRNAs predicted targets was carried out. Based on the predicted target genes of differentially expressed miRNAs, the miRNA-gene-network and miRNA-pathway network were constructed. Results: Yang score based on tongue texture, urine, dejecta, and appearance, etc. showed that clinical symptoms were distinct between yang and yin syndromes. There were significantly higher total leukocyte number and lower total protein level in patients with yang syndrome compared with those in patients with yin syndrome (P<0.05). Comprehensive miRNA analysis identified 36 unique down-regulated miRNAs in yang syndrome group, and 20 unique down-regulated and 2 unique up-regulated miRNAs in yin syndrome group. The key regulatory miRNAs, gene, and pathways in the yang syndrome were hsa-miR-93-5p and -320b, enabled homolog, the metabolic pathways and mitogen-activated protein kinase signaling pathways, respectively, while those in the yin syndrome were hsa-miR-424-5p and -106b-5p, CNOT4, hepatitis B and pathways in cancer, respectively. Conclusion: These results offered insight into the molecular basis underlying the different pathogenesis of yang or yin syndrome, providing clues for the individualized therapeutic strategies of acute ischemic stroke.     

基于TCGA数据库应用生物信息学方法分析和挖掘肺腺癌预后和诊断miRNA研究

目的 基于TCGA数据库,应用生物信息学方法分析和挖掘肺腺癌预后和诊断miRNA生物学标志物.方法 数据下载:从TCGA下载获取肺腺癌miRNA表达谱数据,包括miRNAseq和临床数据.筛选差异表达miRNAs:应用R-version 3.6.2软件中的edgeR包筛选肺腺癌组织和正常肺组织的差异基因,以│logFC...     

结肠癌microRNA表达谱检测及生物信息学分析

目的 探讨miRNA(microRNA,微小RNA)在结肠癌组织中的表达特征及生物学功能.方法 选取临床特征相似的3对结肠癌组织及其配对正常黏膜组织,应用Exiqon miRNA芯片检测miRNA在结肠癌及其配对组织中差异表达情况;3个差异表达的miRNA被选取进行qPCR验证;生物信息学分析差异表达的miRNA及其靶向基因在结肠癌进展中的作用机制.结果 芯片结果显示,在3对结肠癌组织中有201个miRNA出现上调表达,94个下调表达(差异倍数>2),差异有统计学意义(P<0.05).qPCR结果显示,与对照组织比较,选取的3个miRNA中hsa-miR-18b-3p、hsa-miR-31-5p在结肠癌组织中表达上调,hsa-miR-142-3p表达下调,与芯片结果一致,差异有统计学意义(P<0.05).GO及pathway分析显示差异表达的miRNA涉及结肠癌细胞的分化、迁移、定位、增生及RNA、蛋白合成等功能调控,与细胞粘附、结肠癌发生发展等信号途径的激活相关.结论 结肠癌组织中miRNA存在异常表达,可能涉及结肠癌的发生、发展.     

阴虚火旺型口腔扁平苔藓差异表达miRNAs靶基因分析

目的:探索口腔扁平苔藓(Oral Lichen Panus,OLP)的中医证候研究方法,探寻阴虚火旺型OLP的miRNAs表达特征,分析实验获得的阴虚火旺型OLP差异表达miRNAs的靶基因.方法:选取3例阴虚火旺型口腔扁平苔藓患者及3例正常人血液,分离提取miRNA,荧光标记后与miRNA基因芯片杂交,SAM软件筛选...     

膀胱尿路上皮癌差异表达微小RNA的筛选、验证及意义

目的 分析膀胱尿路上皮癌中差异表达的微小RNA(miRNA),为进一步研究相关miRNA的功能及致癌机制提供平台.方法 收集2008年9月至2009年9月南京军区南京总医院泌尿外科手术获得标本,5份正常膀胱黏膜上皮组织和30例膀胱尿路上皮癌患者膀胱组织(其中浸润癌18例、非浸润癌12例;Ⅰ级10例、Ⅱ级10例、Ⅲ级10例),miRNA芯片分析筛选出差异表达miRNA.重新收集正常膀胱黏膜上皮组织(n=10)和膀胱尿路上皮癌标本(n=50);选4型膀胱尿路上皮癌细胞株,用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)验证miRNA基因芯片结果.结果 Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ级、浸润性、非浸润性膀胱尿路上皮癌分别与正常膀胱黏膜上皮比较所得的6组差异表达基因中,has-miR-29b-1*均上调,has-miR-300、has-miR-923均下调.浸润性与非浸润性膀胱尿路上皮癌相比有7个差异表达基因,上调6个,下调1个.RT-PCR验证结果 与基因芯片结果 一致;4型膀胱癌细胞株中,T24细胞株RT-PCR验证结果 与基因芯片结果 完全一致.结论 膀胱尿路上皮癌与正常膀胱黏膜上皮组织比较存在差异表达的miRNA,其可能与膀胱尿路上皮癌的发生、浸润、进展密切相关;膀胱尿路上皮癌T24细胞株与膀胱尿路上皮癌有一致的miRNA差异表达.