基于生物信息学分析ITGA2在胰腺癌组织中的表达及机制

目的:探讨整合素亚基α2（integrin alpha-2,ITGA2）在胰腺癌组织中的表达及作用机制。方法:从GEO基因芯片数据库下载GSE28735的芯片数据分析ITGA2的表达;从TCGA数据库搜索有关ITGA2临床样本表达的数据,分析不同ITGA2表达与胰腺癌临床病理参数的相关性;利用GEPIA在线数据库分析ITGA2对胰腺癌预后的影响;最后,运用基因富集分析探究ITGA2在胰腺癌中的可能作用机制。结果:ITGA2基因在胰腺癌组织中的表达量高于癌旁组织（P＜0.000 1）,ITGA2基因的表达与胰腺癌患者年龄、T分期、肿瘤的恶性程度G分级具有相关性（P＜0.05）。ITGA2高表达胰腺癌患者的总体生存期（P＜0.05）和无病生存期（P＜0.05）较差。GSEA结果表明:ITGA2基因主要与顶端连接（P=0.021）、E2F转录途径（P=0.036）、mTORC1信号通路（P=0.018）、糖酵解途径（P=0.032）、PI3K/AKT/mTOR信号通路（P=0.028）、G2/M细胞周期检查点（P=0.034）等信号通路有关。结论:ITGA2在胰腺癌组织中表达上调并且与胰腺癌不良的预后相关,其可以作为胰腺癌有效的预后标志物和潜在治疗靶点。     

基于数据挖掘分析COL1A1在胃腺癌中的表达及意义

目的:通过生物信息数据库挖掘分析胃腺癌中COL1A1基因的表达并探讨其临床意义。方法:使用Oncomine数据库分析COL1A1基因在胃腺癌中的表达水平;通过Oncomine数据库摘录数据信息,进行COL1A1基因表达程度与临床病理参数及胃腺癌生存期的相关性分析;最后使用STRING数据库分析COL1A1蛋白-蛋白互作网络,并进行GO基因富集和KEGG通路富集分析。结果:通过Oncomine数据库分析显示,在mRNA水平上,COL1A1在胃腺癌中高表达（P＜0.05）,表达水平与近期预后负相关（P＜0.05）,且Lauren弥漫型胃腺癌COL1A1表达水平高于肠型胃腺癌（P＜0.05）。通过STRING数据库分析显示与COL1A1相关的蛋白有COL6A3、COL5A1、COL6A1、COL5A2等,互作基因的GO基因富集及KEGG信号通路富集分析显示其蛋白涉及的生物学过程、分子功能及细胞定位等方面均与细胞外基质的调控有关,互作基因涉及的主要信号通路为细胞外基质通路、PI3K-AKT等与胃癌的发生发展有关的信号通路。结论:通过对肿瘤基因数据库Oncomine进行数据挖掘分析发现,COL1A1在胃腺癌组织中显著高表达且与患者预后负相关,为胃腺癌的致病机制研究和抗肿瘤靶向治疗提供了理论依据。     

基于Oncomine和TCGA数据库分析GABRE在结肠癌组织中的表达及生物学意义

目的：通过挖掘Oncomine和TCGA等数据库信息分析GABRE基因在结肠癌中的表达及其生物学意义。方法：利用Oncomine、TCGA数据库分析GABRE基因在结肠癌组织中的表达及其与患者预后的关系;运用TargetScan、starBase、mirDIP和miRWalk寻找靶向GABRE基因的上游miRNA,并分析其在结肠癌中的表达及其与预后的关系。进一步利用LinkedOmics数据库寻找GABRE共表达基因,并进行GO富集分析及KEGG通路分析。结果：数据库数据分析显示,GABRE在结肠癌组织中高表达且预示着患者预后较差（均P<0.05）。韦恩图显示,hsa-miR-370-3p靶向GABRE,并在正常组织中的表达显著升高（P<0.01）。GABRE基因与OGT、FAM156A基因等表达呈正相关（P<0.05）,与ATP5A1、MPDU1基因等表达呈负相关（P<0.05）。GO生物功能及KEGG通路富集分析提示,GABRE基因可能参与蛋白脱烷基化和周期蛋白依赖性蛋白激酶活性调节等生物学过程,并在牛磺酸代谢和NF-κB信号通路等方面富集。结论：GABRE基因在结肠癌患者中高表达且预示着患者预后较差,提示该基因是结肠癌的诊断和治疗的潜在新靶点。     

TPX2基因表达对膀胱癌患者预后的影响

目的 通过基因表达汇编公共数据库,探讨 Xklp2 靶蛋白在膀胱癌中的表达情况,并进一步探索其与膀胱癌临床 病理特征的关系,评价TPX2 对膀胱癌术后患者预后评价的意义,预测TPX2 推动膀胱癌发生和发展机制。方法 从 NCBI 的基因表达汇编数据库收集膀胱肿瘤相关的公共数据集,对其中的表达谱资料及相关临床资料进行分析;基于GSEA3.0, 使用基因富集分析方法,分析TPX2 调控的基因通路。结果 TPX2 在膀胱癌组织中为高表达（P ＜ 0.0001）。不同年龄 （P=0.027）、性别（P=0.040）、T 分期（P=0.001）、N 分期（P=0.013）、进程（progression,P=0.002）和分级水 平（grade）中,TPX2 的表达存在明显差异。TPX2 的表达水平与膀胱癌患者预后总生存率和是否复发相关（P ＜ 0.05）; TPX2 表达水平高的样本富集了与精子发生、未折叠蛋白反应、PI3K/AKT/mTOR 通路、mtorc1 信号通路、胆固醇平衡、有丝分裂、糖酵解、G2M 检查点、E2F 转录因子、癌基因 myc 有关的基因集。结论 TPX2 在膀胱癌中为高表达,与膀胱癌多 个病理性指标相关,且可以作为潜在的判断膀胱癌患者预后的标志物和治疗肿瘤的靶标。     

基于TCGA数据库筛选胆管癌肿瘤微环境相关的预后基因

目的:运用ESTIMATE肿瘤微环境评分算法,从来自TCGA数据库的胆管癌数据中筛选与肿瘤微环境相关的基因,并利用生物信息学方法分析所得基因在胆管癌中的预后意义。方法:从TCGA数据库中获得45个胆管癌基因表达数据,利用ESTIMATE肿瘤微环境评分算法对其进行评分后,分为高分/低分组,分别筛选差异表达基因后,取交集获取共表达基因。利用DAVID在线分析工具根据对共表达基因进行 GO 功能富集分析和 KEGG通路富集分析。利用来自TCGA数据库中的胆管癌生存数据对共表达基因进行Kaplan-Meier生存分析,筛选后获得预后基因。结合STRING网站中对差异表达基因构建的蛋白互作网络（protein-protein interaction,PPI）,得到网络枢纽基因后使用其他生物学分析工具验证。结果:在45例胆管癌样本中分析筛选出11个与肿瘤微环境相关的预后基因,这些基因表达的上调对胆管癌的不良预后具有显著意义（P＜0.05）。通过蛋白互作网络分析和其他生物学工具分析获得VAV1基因,该基因在免疫调控、细胞凋亡、RET信号通路调控等方面有重要作用。结论:从本研究中筛选出的VAV1基因可作为胆管癌的分子标志物,为胆管癌的诊断、免疫治疗靶点及预后提供参考。     

CTHRC1通过活化FAK-ERK1/2信号通路促进膀胱癌5637细胞迁移和侵袭

目的： 探讨胶原三螺旋重复蛋白1 （CTHRC1）在膀胱癌组织和细胞中的表达及其对膀胱癌5637细胞迁移和侵袭的影响及其机制。 方法： 利用TCGA和Arrayexpress 数据库中膀胱癌基因表达数据,分析CTHRC1转录和翻译水平。收集2014年9月至2020年12月重庆医科大学附属第一医院手术切除的144例膀胱癌组织和25例全膀胱切除的癌旁组织标本,以及人膀胱癌细胞RT4、5637、T24、UMUC-3、TCCSUP和输尿管上皮永生化细胞SV-HUC-1。采用免疫组织化学染色法、qPCR法和WB法检测膀胱癌组织和细胞中CTHRC1的表达水平,通过Kaplan-Meier曲线分析CTHRC1表达对总生存期（OS）的影响。运用RNAi技术,敲降5637细胞CTHRC1表达后,通过细胞划痕实验和Transwell实验检测CTHRC1表达下调对5637细胞迁移和侵袭的影响。利用基因集富集分析（GSEA）预测CTHRC1相关的潜在信号通路,WB法检测敲降CTHRC1表达对FAK-ERK1/2通路相关蛋白表达的影响。 结果： CTHRC1的转录和翻译水平在肌层浸润性膀胱癌（MIBC）组织和细胞中表达显著上调（均P<0.05）,CTHRC1高表达组患者5 年 OS 较低表达患者缩短（P<0.05）。干扰CTHRC1表达后,膀胱癌 5637 细胞迁移及侵袭能力均显著降低（均P<0.01）。GSEA预测显示,CTHRC1高表达组主要富集在黏着斑激酶（FAK）、肌动蛋白细胞骨架调节、FAK和ERK1/2信号通路。WB法实验结果表明,重组CTHRC1蛋白促进膀胱癌5637细胞FAK-ERK1/2信号通路活化（P<0.05或P<0.01）。 结论： CTHRC1在MIBC中表达上调,且与膀胱癌患者不良预后密切相关;CTHRC1促进膀胱癌细胞迁移和侵袭,该过程可能与FAK-ERK1/2信号通路的激活有关。     

基于生物信息学分析的肝细胞癌预后相关基因的筛选

[摘要] 目的：利用生物信息学方法筛选出肝细胞癌（HCC）组织与正常肝组织之间差异表达基因（DEG）,从转录组层面分析这些候选基因参与HCC发生发展的内在机制及其与HCC患者预后相关基因的临床意义。方法: 分别从基因表达数据库（GEO）及人类癌症基因组图谱（TCGA）网站中下载GSE45267、GSE64041、GSE84402 和TCGA中的基因表达谱,R软件和Bioconductor安装包用于筛选HCC组织与癌旁组织之间DEG,然后对这些DEG进行基因本体（GO）富集分析、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析、蛋白质相互作用（PPI）网络分析及生存分析。结果：共筛选出46 个上调基因和154 个下调基因,GO富集分析显示,这些DEG主要与细胞分裂、增殖、周期调控、氧化还原过程及某些代谢途径密切相关;KEGG通路分析显示DEG主要与色氨酸、视黄醇等代谢途径及P53 通路有关。在TCGA数据集中,6 个上调的中枢基因CCNA2、CDK1、DLGAP5、KIF20A、KPNA2、MELK的过表达被认为与HCC患者预后呈明显负相关（均P<0.01）。结论：筛选出的一组与预后负相关的中枢上调基因对HCC诊断和治疗的临床研究可能具有潜在的指导价值。     

基于TCGA的子宫内膜癌基因表达的差异性研究

目的:通过587例TCGA 子宫内膜癌（EC）转录组数据进行生物信息学分析，结合55例临床病理样本，寻找EC相关的基因，便于进一步研究。方法:对TCGA中587例EC的高通量测序数据集进行综合生物信息学分析，以确定EC发生发展的候选基因。采用edgeR和DESeq筛选差异基因，随后进行GO分析、KEGG通路分析，构建PPI蛋白质互作网络，利用生存分析，筛选Hub基因。最后使用55例临床病理样本进行验证。结果:筛选出1 617个差异基因，这些基因主要涉及有丝分裂、细胞分裂、细胞黏附、血管生成，信号通路主要集中在细胞周期、钙信号通路、cGMP-PKG信号通路、癌症通路、cAMP信号通路、Rap1信号通路、Ras信号通路、p53等，生存分析显示BUB1、BUB1B、CCNA2、CDCA8与子宫内膜癌患者预后相关(P均＜0.05)，临床样本验证这4个基因在子宫内膜癌和对照组之间存在统计学差异(P均＜0.05)。结论:筛选出4个生存相关的Hub基因，分别为BUB1、BUB1B、CCNA2、CDCA8可能与EC发生发展相关，可为之后的临床和基础研究提供依据。     

TPD52L2基因在肝癌组织中的表达及其价值:基于TCGA数据的分析

目的:探讨TPD52L2（TPD54）基因在肝细胞肝癌（HCC）组织中的表达及价值。方法:下载癌症基因组图谱(TCGA)的公开数据,评估TPD52L2在HCC中的作用。采用Wilcoxon signed-rank检验和Logistic回归分析TPD52L2表达与HCC临床病理特征的关系。采用Cox回归和Kaplan-Meier生存分析HCC患者的临床病理特征与总生存期的关系。利用基因集富集分析(GSEA)方法预测调控通路。结果:HCC组织中TPD52L2的高表达与高分期、高分级、T分期及致癌因素相关（P＜0.05）。Kaplan-Meier生存分析显示,TPD52L2高表达的HCC患者预后比低表达的差（P=0.002）。单因素分析提示,TPD52L2高表达与较差的总体生存率（OS）显著相关（HR:1.04,95%CI:1.02~1.06,P=0.000）;多因素分析显示TPD52L2表达和伴瘤生存是OS的两个独立预后因子。GSEA预测出剪接体通路、嘧啶代谢、RNA降解、细胞周期、WNT信号通路和凋亡通路在TPD52L2高表达中均有不同程度的富集。结论:TPD52L2可能是HCC不良预后的潜在生物标志物,而剪接体通路、嘧啶代谢、RNA降解可能是HCC中TPD52L2调控的关键通路。     

ANGPT1基因在肺腺癌组织中的表达及其预后价值分析

目的:探索血管生成素1（angiopoietin 1,ANGPT1)在肺腺癌组织中的表达及预后意义。方法:从癌症基因组图谱(TCGA)数据库收集肺腺癌和肺鳞癌数据,并下载ANGPT1基因表达谱资料及临床信息资料。采用t检验明确ANGPT1在肺癌组织和正常组织中的表达差异,χ2检验分析ANGPT1基因表达与肺腺癌患者临床病理特征的相关性,Log-rank检验进行生存分析;利用基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis,GSEA）方法,预测肺腺癌中可能受ANGPT1调控的相关通路。结果:ANGPT1基因在肺癌组织中低表达;其表达水平与T分期（P=0.013)呈负相关;ANGPT1低表达的肺腺癌患者预后明显差于高表达患者（P=0.006）,是影响肺腺癌预后的独立保护因素(P＜0.05)。GSEA结果显示,ANGPT1可能通过调节G2M检查点、DNA损伤修复、凋亡、mTOR信号、MYC信号、有丝分裂纺锤体等细胞增殖相关通路影响肺腺癌的发生发展。结论:ANGPT1是肺腺癌的独立预后保护因素,可能成为肺腺癌的潜在预后标志物和治疗靶点。     

过氧化物酶1在卵巢上皮性浆液性肿瘤中的表达及其临床意义

目的:检测过氧化物酶1(peroxiredoxin 1,PRDX1)在卵巢上皮性浆液性癌中的表达,探讨并预测PRDX1参与肿瘤发生发展的机制及其临床意义。方法:采用免疫组化 SP 法检测55例卵巢上皮性浆液性乳头状癌、11例卵巢上皮性交界性肿瘤、21例卵巢上皮性良性肿瘤以及15例正常卵巢组织中 PRDX1 的表达情况,利用单因素和多因素Cox回归模型分析其与卵巢上皮性浆液性乳头状癌临床病理参数及预后的关系。从癌症基因组图谱（TCGA）数据库收集374个卵巢癌样本,并对PRDX1进行基因富集分析（gene set enrichment analysis,GSEA）。结果:PRDX1以胞浆着色为主。PRDX1 在卵巢上皮性浆液性乳头状癌中的阳性率(96.36%)明显高于卵巢上皮性交界性肿瘤(72.72%)、卵巢上皮性良性肿瘤(57.14%)及正常卵巢组织(20%) (P均＜0.05)。在卵巢上皮性浆液性乳头状癌中,PRDX1 表达随FIGO分期增加而增加(P＜0.05),PRDX1为影响卵巢上皮性浆液性癌预后的独立危险因素(P＜0.05)。基因富集分析发现PRDX1高表达样本富集到氧化磷酸化基因集,PRDX1低表达样本富集到Wnt信号通路、ErbB信号通路、Notch信号通路、癌症信号通路、黏附桥接等基因集。结论:PRDX1参与调控肿瘤Wnt、ErbB、细胞黏附、氧化应激等信号通路,其表达与卵巢癌的发生、发展及预后相关,可作为卵巢癌预后的标记物。     

基于生物信息学和转录组测序分析结直肠癌5-FU耐药关键靶点北大核心

目的:筛选结直肠癌5-氟尿嘧啶(5-FU)耐药靶基因,并探究该基因对结直肠癌耐药细胞的作用及其作用机制。方法:通过GEO数据库分析GSE28702芯片筛选结直肠癌患者5-FU耐药与5-FU敏感的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs);利用GO与KEGG数据库对DEGs进行通路富集分析;通过STRING数据库构建蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,利用Cytoscpae的cytohubba工具筛选枢纽基因。构建5-FU耐药细胞株HCT8/5-FU,利用高通量转录组测序鉴定;采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)对诊断价值进行评价并基于TCGA数据库COAD数据集分析关键基因表达及预后;构建TF基因过表达载体转染到HCT8/5-FU细胞系,MTT法检测细胞活力;流式细胞术测定细胞凋亡与细胞周期;qRT-PCR与Western Blot检测基因mRNA和蛋白水平。结果:共筛选出239个DEGs;DEGs主要富集在细胞外囊泡、内吞囊泡腔、药物代谢等通路;PPI得到20个枢纽基因;转录组学显示转铁蛋白(transferrin,TF)在耐药株中显著下调(P<0.05)与生物信息学分析得到的DEGs中TF基因改变趋势相同;与正常结直肠组织相比,癌组织中TF低表达(P<0.05);TF高表达患者总体生存期更长(P<0.05);上调TF表达增强了耐药细胞的5-FU敏感性(P<0.05);上调TF表达增加了5-FU诱导的细胞凋亡与G_(0)/G_(1)期的阻滞(P<0.05);上调TF表达抑制了耐药细胞ABCC1的表达(P<0.05)。结论:基于生物信息学和转录组测序筛选出结直肠癌5-FU耐药靶基因TF,TF基因可能通过调控ABCC1表达降低结直肠癌5-FU的耐药性。     

利用GEO数据集分析USP51在胃癌中的表达及临床意义

目的:研究USP51在胃癌中的表达情况,探讨USP51表达与胃癌临床病理参数的相关性并预测USP51表达对胃癌预后评估的临床价值。方法:从人类肿瘤相关基因表达汇编(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库下载胃癌样本数据集GSE62254的series matrix数据,只保留临床资料和生存信息完整的患者病例,共收录胃癌患者295例。分析不同USP51表达与胃癌临床病理参数的相关性,以及对胃癌预后的影响。采用基因集富集分析方法分析和预测受USP51调控的相关基因。结果:USP51表达水平与胃癌患者年龄、T 分期、pTNM分期及Lauren分型均有关（P均<0.05),与胃癌患者性别及N分期无关（P均>0.05）。随着USP51表达程度的增加,胃癌患者总生存时间(overall survival,OS)明显缩短（P＜0.001）。USP51高表达富集了黏着斑通路、钙离子信号通路、细胞黏附分子和细胞外基质等相关的基因通路（P＜0.05,FDR<0.25）。结论:在胃癌中,USP51高表达是一种预后不良因素,推测其可以作为判断胃癌患者预后的有效生物标志物以及治疗靶点。     

宫颈癌组织中环状RNA差异表达谱分析及临床意义

目的:分析环状RNA（circRNA）在宫颈癌组织及癌旁正常组织中的差异表达谱,探讨circRNA与宫颈癌发病机制及预后的关系。方法:收集我院2014年7-10月确诊为宫颈癌并行手术治疗的10例患者的癌组织及对应癌旁正常组织,采用基因芯片技术筛选两组样本间差异表达circRNA,随机选择差异表达circRNAs行实时荧光定量PCR检测（RT-qPCR）验证测序结果,选择RT-qPCR验证结果中表达差异最大的circRNA,结合癌症基因组图谱（TCGA）数据库分析其相对表达量与宫颈癌患者术后生存时间的关系,通过生物信息学方法分析差异表达circRNA宿主基因的生物学功能及信号通路。结果:宫颈癌组织及配对癌旁正常组织中发现DE circRNA有25 749个（差异倍数≥2,P＜0.05）,其中表达上调的有12 806个,表达下调有12 943个;选取14个显著差异表达的circRNA（差异倍数≥3,P＜0.05）,RT-qPCR验证显示78.6%（11/14）与芯片结果一致;RT-qPCR验证结果显示hsa_circ_0008517在宫颈癌组织中显著低表达,且hsa_circ_0008517低表达组的中位生存时间低于高表达组,差异有统计学意义(P＜0.05);GO富集分析显示异常表达circRNA参与细胞增殖、分化、信号转导等多种生物学过程和信号通路。结论:circRNA在宫颈癌组织中差异表达,与宫颈癌患者的预后密切相关,为宫颈癌的临床诊疗及评估预后提供新方向。     

TRPV4通过调控MAPK/ERK信号通路促进卵巢癌细胞的增殖和迁移北大核心

目的:探讨TRPV4通过影响MAPK/ERK信号通路调控卵巢癌细胞的增殖与迁移。方法:RT-qPCR和Western Blot方法检测TRPV4在卵巢癌细胞系和正常卵巢上皮细胞中的表达差异;GEPIA在线数据库分析卵巢癌患者TRPV4表达水平和预后关系;敲低TRPV4,通过RT-qPCR和Western Blot检测转染效率;通过细胞计数试剂盒(CCK8)、克隆形成实验以及Transwell迁移实验检测TRPV4在卵巢癌发生发展过程中增殖及迁移作用;通过GSEA软件富集分析信号通路并用Western Blot验证卵巢癌细胞MAPK/ERK信号通路表达量变化。结果:在卵巢癌细胞及临床组织样本中,TRPV4表达量明显增高,TRPV4表达量较高的患者预后更差。siRNA转染卵巢癌HO8910和Caov3细胞后,与Control组相比,TRPV4 mRNA和蛋白表达显著降低;细胞增殖迁移能力显著减弱;WB实验结果显示ERK总量不变,磷酸化水平降低,进一步实验中证实:敲低TRPV4后,ERK信号通路中的关键蛋白(P90RSK、MEK1/2、MSK1)磷酸化水平降低。结论:TRPV4在卵巢癌细胞及组织中高表达,可能通过正向调控MAPK/ERK信号通路,促进卵巢癌细胞增殖迁移等功能。     

基于癌症基因组图谱数据分析筛选结肠癌预后相关长链非编码RNA

目的:通过分析癌症基因组图谱（TCGA）数据库中有关结肠癌的转录组测序数据,筛选结肠癌预后相关长链非编码RNA（lncRNA）,寻找新的lncRNA结肠癌分子标志物。方法:下载TCGA数据库中结肠癌转录组测序数据及结肠癌患者临床资料,利用R语言进行数据整理。采用edgeR包筛选差异表达lncRNA,采用单因素Cox回归模型对差异表达lncRNA进行生存分析。提取与这些lncRNA共表达的编码基因,行京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析。结果:差异表达分析共筛选出227个在肿瘤各TNM分期中均异常表达的lncRNA,其中表达上调169个,表达下调58个。生存分析鉴定出15个差异表达lncRNA与预后显著相关（P<0.05）,其中2个为保护因素,13个为危险因素。KEGG分析发现,这些预后相关lncRNA 的共表达基因主要富集在核糖体生物合成、mRNA监视通路等。结论:通过挖掘TCGA结肠癌数据集,发现了一些具有预后意义的异常表达lncRNA,为后续深入研究其功能奠定了基础,这些lncRNA有望成为新的结肠癌诊断或治疗分子标志物。