基于竞争内源性RNA网络探讨槲皮素在肺腺癌中的作用靶点

目的:利用从肺腺癌（LUAD）数据集中筛选的差异表达基因（DEGs）、差异表达lncRNA（DElncRNA）及其上游miRNA,构建LUAD的竞争内源性RNA网络（ceRNA）,探索槲皮素可能的作用靶点。方法:从基因表达综合数据库（GEO）及肿瘤基因组图谱数据库（TCGA）中检索并筛选LUAD基因及lncRNA表达数据集,对差异表达基因（DEGs）进行富集和功能注释。使用在线数据库预测miRNA及lncRNA,建立ceRNA调控网络,并通过网络药理学分析槲皮素的药物靶点。结果:构建了AURKA与上游hsa-miR-363-3p及AP000553.1、LINC00858、AL354707.1的ceRNA调控网络,槲皮素与5DOS对接良好。结论:AP000553.1、LINC00858、AL354707.1与hsa-miR-363-3p竞争性调控AURKA,进一步影响LUAD预后,槲皮素可作用于AURKA。     

乳腺癌竞争内源性RNA网络构建与分析

目的:通过对癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas，TCGA)数据库中的乳腺癌数据进行综合分析，寻找在乳腺癌中差异表达的长链非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA）、微小RNA（microRNA，miRNA）和信使RNA（messenger RNA，mRNA），构建乳腺癌竞争内源性RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）网络，识别和预测ceRNA网络在乳腺癌中的作用。方法:下载TCGA数据库中乳腺癌组织样本基因表达谱数据，寻找差异表达的lncRNA、miRNA和mRNA，通过miRcode、miRTarBase、TargetScan和miRDB四个数据库对差异表达的RNA之间的关系进行分析，构建以上调和下调的miRNA为中心的ceRNA网络。采用Kaplan-Meier法分析乳腺癌ceRNA网络中的lncRNA、miRNA和mRNA表达量与患者生存预后的关系，采用基因富集分析法对乳腺癌ceRNA网络中mRNA基因功能和调控通路进行分析。结果:在乳腺癌中异常表达的350个lncRNA、185个miRNA和2 928个mRNA中，分别有23个lncRNA、27个miRNA、70个mRNA参与构建乳腺癌的ceRNA网络。Kaplan-Meier生存分析显示，lncRNA MAGI2-AS3（P=0.01）、GRIK1-AS1（P=0.03）以及miRNA hsa-miR-301b（P=0.01）、hsa-miR-503（P=0.04）和mRNA CCNE1（P=0.01）、KPNA2（P=0.02）、FLI1（P=0.02）、TGFBR2（P=0.02）这8个基因与乳腺癌患者的生存预后显著相关。70个mRNA主要被富集到20条通路上，其中有15条通路与肿瘤有关，最显著的通路为“Pathways in cancer”。结论:ceRNA网络在乳腺癌中发挥着重要的作用，多种差异表达基因与乳腺癌预后相关，可能成为潜在的肿瘤诊断标志物和治疗靶点。     

喉鳞状细胞癌的转录组数据分析及生物标志物筛选

目的通过数据挖掘分析长链非编码RNA(lncRNA)、微小RNA(miRNA)和信使RNA(mRNA)在喉鳞状细胞癌中的相互作用机制。方法从肿瘤基因图谱(TCGA)中获取喉鳞状细胞癌的lncRNA、miRNA、mRNA表达谱数据及相关临床数据,从TCGA和GEO数据库中获取喉鳞状细胞癌的DNA甲基化数据。进行蛋白相互作用(PPI)、基因文本(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)信号通路分析和Kaplan-Meier生存分析,构建竞争性内源RNA(ceRNA)网络和转录因子调控网络。结果LINC00278、LINC00689、MYHAS、miRNA-99a和miRNA-301a属于低风险基因(HR﹤1);MNX1-AS1、LINC02575、HOXB-AS4、LSAMP-AS1、LINC02086、IGFL2-AS1、LINC02253、CASC20、miRNA-383、miRNA-196a-2、miRNA-196a-1、miRNA-100和miRNA-4652属于高风险基因(HR﹥1)。ceRNA网络中有11个lncRNA(LINC02576、LINC02086、AC020659.1、LINC00528、LINC00689、HOXB-AS4、MNX1-AS1、LINC00278、AC010624.1、AC016773.1、MYHAS)、5个miRNA(has-miRNA-206、has-miRNA-573、has-miRNA-3662、has-miRNA-133b、has-miRNA-449a)和12个mRNA(STC2、PAX3、NETO2、EIF5A2、ADPRHL1、SYNM、ACTA1、GPR156、CLIC5、BMP3、HNF4A、FOXL2)。MYHAS的共表达mRNA(cor-mRNA)主要富集在钙信号通路、环磷酸鸟苷(cGMP)-cGMP依赖性蛋白激酶(PKG)信号通路和催产素信号通路等。转录因子网络中有9个转录因子(MYOD、RSRFC4、TAL1BETAITF2、YY1、P300、PAX3、PAX5、ZID和OLF1)。喉鳞状细胞癌DNA甲基化分析得到75个甲基化位点,对应高甲基化基因56个,低甲基化基因15个。结论ceRNA网络并不能完全阐释lncRNA、miRNA和mRNA在喉鳞状细胞癌发生中的作用机制,lncRNA、miRNA和mRNA在喉鳞状细胞癌发生过程中既相互联系又相互独立。筛选出的lncRNA、miRNA和mRNA为试验验证缩小了范围并提供了理论基础。MYHAS在喉鳞状细胞癌中发挥重要作用,是一个潜在的生物学靶点。     

基于生物信息学技术对结直肠癌相关lncRNA、miRNA和mRNA的筛选及其部分生物学功能的分析

[摘要] 目的：筛选TCGA数据库中结直肠癌（CRC）差异表达的lncRNA、miRNA和mRNA,探讨其与CRC预后的关系及相关生物学功能。方法：从TCGA数据库中下载CRC样本的RNA测序（RNA-Seq）数据及miRNA-Seq 数据并进行分析,利用R程序筛选出差异表达的lncRNA、miRNA和mRNA。通过miRcode、TargetScan 和miRTarbase 3 个数据库对差异表达的RNA之间的关系进行分析整合,构建CRC中的lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA网络。用Kaplan-Meier 法分析ceRNA网络中的lncRNA、miRNA和mRNA表达量与患者生存预后的关系,后用GSEA功能富集分析软件分析出参与CRC发生发展的信号通路。结果：共鉴定出CRC中614 个差异表达的lncRNA、244 个差异表达的miRNA、12 672 个差异表达的mRNA;构建了由139 个lncRNA、37 个miRNA和228 个mRNA组成的ceRNA 网络;发现有58 个lncRNA、23 个miRNA、150 个mRNA与CRC的预后相关。GSEA富集分析结果显示,mRNA主要参与Notch、Hedgehog 和TGF-β 等信号通路。结论：成功构建CRC 相关ceRNA 网络,并筛选出与CRC预后相关的lncRNA、miRNA和mRNA,为后续深入开展CRC的临床研究及基础实验研究提供有价值的前期基础。     

长链非编码RNA与mRNA在胰腺癌中的差异表达及其预后价值

目的：对基因芯片表达汇编（GEO）数据库和癌症基因组图谱（TCGA）数据库中的胰腺癌数据进行生物信息学分析,探讨长链非编码RNA （lncRNA）与mRNA在胰腺癌中的差异表达和预后价值。方法：首先对GEO数据库中的胰腺癌数据注释获得mRNA和lncRNA,并对芯片中的mRNA和lncRNA取交集获得差异mRNA和lncRNA。然后对差异mRNA和lncRNA进行基因分析,同时对TCGA数据库中胰腺癌的相关数据进行生存分析。结果：通过基因分析获得与胰腺癌相关可信度高的差异mRNA 1 147个,lncRNA 336个,通过基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析,构建lncRNA-mRNA共表达网络、lncRNA-mRNA-pathway网络、信号通路关系网络及蛋白质相互作用网络,结果证明mRNA和lncRNA对胰腺癌的发生发展有着重要影响;生存分析发现有12个lncRNA与胰腺癌的预后相关,分别是ATP1A1-AS1、CBR3-AS1、CTD-3080P12.3、FAM66D、FAM87A、FLJ38576、LINC00476、LINC00574、LINC01554、PYY2、LINC00857、OVOL1-AS1。结论：lncRNA对胰腺癌的发生发展及预后有显著影响,有望为胰腺癌的靶向治疗和预后评估提供新的治疗靶点和分子标志物。     

通过竞争性内源RNA调控网络筛查肝细胞癌预后相关分子

目的：通过构建肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的竞争性内源RNA(competing endogenous RNAs，ceRNA）调控网络，寻找与HCC发生发展及预后相关的分子。方法：从TCGA数据库下载HCC转录组数据，通过“Perl”语言处理转化得到mRNA、lncRNA和miRNA的表达谱矩阵。通过“Edge R”包提取3种RNA的差异表达基因（differential expression genes，DGEs），其阈值为|log FC|>2.0 且P<0.01。通过数据库比对得到差异lncRNA-差异miRNA、差异miRNA-差异mRNA关系对，导入至Cytoscape 软件构建ceRNA调控网络图。整理3 种DGEs相关的生存数据，通过“Survival”包及Kaplan-Meier Plotter 分析软件进行生存分析，绘制DGEs的生存曲线，分析获取预后相关基因。结果：成功构建HCC的lncRNA相关ceRNA调控网络，通过该网络分析DGEs 间的相互作用和调控关系，获取3 条lncRNA-miRNA-mRNA 调控关系对，其中1 条调控通路（CCDC26-hsa-mir-141-EPHA2）符合ceRNA 理论。预后分析显示，14 个mRNA高表达组患者生存率低于低表达组，可作为HCC不良预后的生物标志物；1 个lncRNA（TSPEAR-AS1）和2 个mRNA（CPEB3 和PROK2）低表达组患者生存率低于高表达组（P<0.05 或P<0.01），可能是HCC的保护性基因。结论：通过HCC lncRNA 相关的ceRNA调控网络筛查到高表达的14 个mRNA可能为HCC不良预后相关分子，低表达的1 个lncRNA和2 个mRNA可能为HCC良好预后相关分子，研究结果为HCC治疗和预后测评提供了参考依据。     

lncRNA MEG3作为miR-21的ceRNA在恶性肿瘤中的作用

长非编码RNA(lncRNA)-母系表达基因3(MEG3)和微小RNA-21(miR-21)是抑癌和致癌因子。竞争性内源RNA(ceRNA)假说为研究RNA之间的相互作用提供了新的策略。MEG3可作为miR-21的ceRNA在乳腺癌、宫颈癌、胃癌、肺癌、白血病等恶性肿瘤的发生、发展、增殖、转移以及药物耐药、预后中发挥重要作用。     

结肠腺癌预后相关竞争性内源性RNA网络的构建及免疫治疗反应分析

目的:利用生物信息学工具在结肠腺癌中（COAD）构建预后相关竞争内源性RNA（ceRNA）网络并进行综合分析。方法:从肿瘤基因组图谱（TCGA）数据库中下载COAD的RNA测序（RNA-seq）数据和miRNA测序（miRNA-seq）数据及相应的患者临床信息,筛选差异表达的mRNAs（DEmRNAs）、lncRNAs（DElncRNAs）和miRNAs（DEmiRNAs）。对所有DEmRNAs进行功能和通路富集分析,以及蛋白互作网络（PPI）分析。根据这些差异RNAs之间的调控关系构建了COAD的ceRNA网络。用Kaplan-Meier曲线评估差异RNAs对COAD患者总生存率（OS）的影响,结合患者相关的临床信息分析差异基因的表达模式与其他临床特征之间的相关性。用c-bioportal和TIMER数据库分析DElncRNAs与免疫相关分子及浸润细胞的关系。结果:我们构建的ceRNA网络中有5个DElncRNAs（C2orf48、HOTAIR、KCNQ1OT1、LINC00355和MIR31HG）、2个DEmiRNAs（miR-145和miR-152）和6个DEmRNAs（FAM46C、FJX1、MACC1、SLC16A9、TPM2和ULBP2）与患者的OS显著相关。此外,预后相关lncRNAs中有4个被证实还与其它某些临床特征相关,KCNQ1OT1、MIR31HG和PD-L1表达之间也存在显著相关性。结论:本研究在COAD中构建了一个新的ceRNA调节网络,并确定了C2orf48、HOTAIR、KCNQ1OT1、LINC00355和MIR31HG可作为COAD潜在标志预后、靶向治疗以及免疫治疗反应的生物标志物。     

前列腺癌PC3细胞的增殖和侵袭

目的：探究长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）LINC00308对前列腺癌细胞的增殖、侵袭及迁移的影响及其相关作用机制。方法：利用基因芯片在前列腺癌组织与癌旁对照组织中筛选差异表达的 lncRNA 及 mRNA, 并确定LINC00308 及甲状腺激素受体因子 13（thyroid hormone receptor interactor13，TRIP13）为研究对象。MTT 实验、平板克隆及Transwell和划痕实验检测LINC00308对前列腺癌细胞增殖、侵袭及迁移能力的影响,应用裸鼠移植瘤在体内验证上述影响，应用Western blotting及免疫组化实验在瘤组织和癌细胞中探究LINC00308对TRIP13表达的影响。生物信息学分析技术与RNA免疫共沉淀（RNA immunoprecipitation, RIP）及qPCR和双荧光素酶基因报告实验预测并探究miR-361-5p与LINC00308及TRIP13之间的相互作用机制，并利用平板克隆、Transwell侵袭实验对癌细胞恶性生物行为进行验证。结果：芯片结果及qPCR共同证实LINC00308（P<0.01）与 TRIP13（P<0.05）在前列腺癌组织及 4 种细胞系中均异常高表达 ；细胞功能实验结果表明过表达LINC00308可以促进前列腺癌细胞PC3的增殖、侵袭及迁移能力（均P<0.05），而下调前列腺癌细胞中LINC00308表达起相反作用。裸鼠移植瘤实验证实，LINC00308能够在体内促进前列腺癌PC3细胞的成瘤（P<0.05或P<0.01），且能够在体内体外促进TRIP13 表达（P<0.05）。生物信息学分析与 RIP 及 qPCR 和双荧光素酶基因报告实验结果证实 miR-361-5p 能够分别与LINC00308与TRIP13的3''-UTR靶向结合，且LINC00308能够通过吸附miR-361-5p而作为内源性竞争RNA（competing endoge‐nous RNA，ceRNA）调控TRIP13的表达，MTT、平板克隆及Transwell实验检测癌细胞的增殖、克隆形成和侵袭能力变化证实了三者之间的调控作用。结论：在前列腺癌组织和细胞中异常高表达的LINC00308通过发挥ceRNA的功能抑制miR-361-5p表达而增强TRIP13表达，从而促进前列腺癌的增殖、侵袭及迁移能力。     

长链非编码RNA作为竞争性内源RNA在食管癌中的研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)具有与DNA、RNA、蛋白质直接相互作用的能力,在基因表达调控中具有促进或抑制作用。大量的研究表明,lncRNA在多种肿瘤中表达失调,且对肿瘤的发生、发展具有重要作用。然而,lncRNA在食管癌中的作用机制仍然不清楚。近期的一些研究表明,lncRNA可与微小RNA(miRNA)结合,作为其竞争性内源RNA(ceRNA)发挥作用,调控其靶基因的表达,从而参与基因表达的调控。这为揭示lncRNA在食管癌中的分子机制提供了新的思路,也为食管癌的诊断、治疗、预后评估提供了新的生物标志物。本文就lncRNA作为ceRNA在食管癌中的研究进展作一综述。     

Integrated analysis of long noncoding RNA associated‐competing endogenous RNA as prognostic biomarkers in clear cell renal carcinoma

Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is one of the most common malignant carcinomas and its molecular mechanisms remain unclear. Long noncoding RNA (lncRNA) could bind sites of miRNA which affect the expression of mRNA according to the competing endogenous (ceRNA) theory. The aim of the present study was to construct a ceRNA network and to identify key lncRNA to predict survival prognosis. We identified differentially expressed mRNA, lncRNA and miRNA between tumor tissues and normal tissues from The Cancer Genome Atlas database. Then, using bioinformatics tools, we explored the connection of 89 lncRNA, 10 miRNA and 22 mRNA, and we constructed the ceRNA network. Furthermore, we analyzed the functions and pathways of 22 differentially expressed mRNA. Then, univariate and multivariate Cox regression analyses of these 89 lncRNA and overall survival were explored. Nine lncRNA were finally screened out in the training group. The patients were divided into high‐risk and low‐risk groups according to the 9 lncRNA and low‐risk scores having better clinical overall survival (P < .01). Furthermore, the receiver operating characteristic curve demonstrates the predicted role of the 9 lncRNA. The 9‐lncRNA signature was successfully proved in the testing group and the entire group. Finally, multivariate Cox regression analysis and stratification analysis further proved that the 9‐lncRNA signature was an independent factor to predict survival. In summary, the present study provides a deeper understanding of the lncRNA‐related ceRNA network in ccRCC and suggests that the 9‐lncRNA signature could serve as an independent biomarker to predict survival in ccRCC patients.     

肺腺癌中关键lncRNA的表达及免疫相关分析

目的:通过鉴定与肺腺癌（LUAD）预后相关的长非编码RNA（lncRNA）,研究LUAD的发生机制及其预后意义,确定与LUAD预后相关的敏感性生物标志物,并对其进行免疫途径相关性分析。方法:从肿瘤基因组图谱数据库(TCGA)中获取与LUAD相关的数据,通过单因素Cox回归分析及套索算法（LASSO）筛选lncRNA,使用多因素Cox回归进行预后风险评分分析,建立预后风险模型,用计算曲线下面积（AUC）和Kaplan-Meier（K-M）生存分析方法评价模型的稳健性和准确性。利用K-M生存分析方法确定与生存状态相关的潜在生物标志物,并通过ImmLnc平台对其进行免疫途径相关性研究。结果:从49个与生存相关的lncRNAs中确定了12个预后相关生物标志物,通过K-M生存分析,MIR34AHG和PRKCA-AS1被确定为与预后相关的生物标志物(P＜0.05)。模型的3年和5年生存率的AUC分别为0.82和0.846。与MIR34AHG相关的免疫途径分别为“细胞因子受体”(P＜0.05),“抗原处理和提呈”(P＜0.05),与PRKCA-AS1相关的免疫途径为“抗原处理和提呈”(P＜0.05)。结论:通过对生物信息大数据的分析,我们确定了两个关键lncRNAs及其相关的免疫途径,为LUAD的预后评估提供了新的生物标志物。     

LINC00243靶向miR-1976促进甲状腺癌细胞增殖、迁移和侵袭

目的:探讨长链非编码RNA（lncRNA）LINC00243对甲状腺癌细胞增殖、迁移及侵袭的影响和分子机制。方法:实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测正常甲状腺细胞系（HT-ori3）和甲状腺癌细胞系（BCPAP、TPC-1和SW1736）中LINC00243和miR-1976的表达水平。将LINC00243小干扰RNA（si-LINC00243）、miR-1976模拟物（miR-1976 mimics）分别转染TPC-1细胞。细胞计数试剂盒（CCK-8）检测细胞活力;Transwell实验检测细胞迁移和侵袭数量;蛋白质印记（Western blot）检测细胞周期素D1（CyclinD1）、基质金属蛋白酶2（MMP2）和MMP9的表达水平。双荧光素酶报告基因实验和qRT-PCR验证LINC00243和miR-1976的靶向调控关系。结果:与HT-ori3细胞比较,3种甲状腺癌细胞中LINC00243的表达水平显著升高,miR-1976的表达水平显著降低。沉默LINC00243或高表达miR-1976均可抑制TPC-1细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制CyclinD1、MMP2和MMP9蛋白的表达（P＜0.05）。LINC00243靶向负性调控miR-1976表达。低表达miR-1976可逆转沉默LINC00243对TPC-1细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用（P＜0.05）。结论:在甲状腺癌细胞中,LINC00243呈高表达,miR-1976呈低表达。LINC00243通过靶向调控miR-1976促进甲状腺癌细胞增殖、迁移和侵袭。     

基于生物信息学分析ASPH在预测肺腺癌预后中的价值及机制研究

目的:探讨天冬氨酸β-羟化酶(ASPH)在肺腺癌中的表达情况、预后价值和在癌症中的作用机制。方法:使用Oncomine、GEPIA和TIMER数据库分析ASPH在肿瘤组织和正常组织中的表达差异,并用HPA数据库在蛋白水平验证,推测其临床意义。应用Kaplan-Meier plotter及GEPIA探讨ASPH表达水平与肺腺癌患者总生存时间的关系,提取Oncomine数据库中患者的生存信息加以整理分析,绘制生存曲线,研究ASPH表达水平与预后的关系。绘制ASPH蛋白互作网络,并进行功能富集分析,研究其作用机制。结果:来自Oncomine、GEPIA和TIMER数据库的数据均表示ASPH在肺腺癌组织中显著高表达(P＜0.05),GEPIA数据库还证明了ASPH与肺腺癌患者病理分期显著相关。分析Oncomine数据表明,ASPH表达升高肺腺癌患者的生存时间更短(HR=0.39,95%CI:0.17~0.88,P=0.024 0),GEPIA及Kaplan-Meier plotter分析结果均支持ASPH高表达预示着肺腺癌患者预后更差(P=2.4E-08)。ASPH及相关基因功能涉及钙离子调控及缺氧反应,并参与Notch、mTOR信号通路,影响肿瘤的发生与发展。ASPH还与免疫细胞浸润及相关标志物呈现弱相关性。结论:ASPH在肺腺癌组织中表达明显升高,预示着患者预后不良,且参与多条与癌症相关的信号通路,与免疫细胞浸润呈现弱相关性,ASPH可能是肺腺癌新的预后和潜在治疗标志物。