宫颈鳞状细胞癌组织中miRNA差异性表达及其靶基因作为诊断标志物的意义

目的: 采用生物信息学方法研究宫颈鳞状细胞癌(CESC)组织中差异性表达的miRNA并预测其靶基因,以期找到影响CESC发生发展及可用于肿瘤标志物的miRNA。 方法: 癌症基因组图谱 (TCGA)数据库中下载3例CESC组织及3例配对正常组织,用统计学方法对差异性表达的基因及miRNA进行筛选,通过靶基因预测网站对差异性表达的miRNA进行靶基因预测,运用KEGG数据库分析靶基因参与的肿瘤相关信号通路。 结果: 与同源正常组织比较,CESC组织有18个miRNA和1180个基因有差异性表达(P<0.05),其中有15个miRNA和411个基因上调,3个miRNA和770个基因下调,采用靶基因预测网站有7个miRNA与预测到的靶基因呈负向调控关系,6个上调miRNA的靶基因下调,1个下调miRNA的靶基因上调,靶基因集中在Wnt、MAPK、P53和cAMP等肿瘤相关信号通路。 结论: 差异性表达的miRNA包括hsa-miR-27a、hsa-miR-148b、hsa-miR-185、hsa-miR-200a、hsa-miR-200b、hsa-miR-221和hsa-mir-133b,差异性表达的miRNA及其靶基因在CESC的发生发展过程中起重要作用,有可能成为诊断CESC的肿瘤标志物。     

多组学数据筛选乳腺癌miRNA效应标志物研究

目的:通过比较正常人和乳腺癌患者乳腺组织中miRNA表达状况,寻找可以作为生物标志物的miRNA.方法:采用GEO数据库中的GSE26659、GSE44899、GES44124数据集和TC-GA数据库的乳腺癌测序数据,通过差异分析和生存分析确定筛选表达差异的miRNA,评估选出miRNA的分类性能,进行靶基因预测、富集分析并构建蛋白相互作用网络.结果:通过分析乳腺癌芯片数据,筛选出3个有作为生物标志物潜力的miRNA,经TCGA数据验证,miR-96-5p、miR-425-5p对肿瘤和正常组织具有较好的区分能力.结论:miR-96-5p、miR-425-5p有作为效应标志在乳腺癌筛查发挥作用的潜力.     

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ceRNA调控网络的乳腺癌预后相关生物标志物筛选

目的 利用肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库筛选差异表达mRNA、miRNA和lncRNA分子标签,构建预后相关的核心ceRNA调控子网络,探索其在乳腺癌预后相关生物标志物筛选中的作用.方法 从TCGA下载乳腺癌患者的测序数据和临床数据,利用R包"Deseq2"和单因素COX比例风险回归模型,分别筛选差异表达且与预后相关...     

基于miRNA-mRNA调控网络的鼻咽癌相关分子机制研究

目的 通过构建鼻咽癌微小核糖核酸(miRNA)调控网络筛选与鼻咽癌发病相关的分子标志物.方法 从基因表达数据库(GEO)数据库下载鼻咽癌miRNA芯片数据GSE70970和基因芯片数据GSE12452,利用R软件筛选出差异表达miRNA和mRNA,并对其进行功能富集分析.应用FunRich软件预测差异miRNA的转录因子及靶基因,将靶基因与差异基因取交集获得核心基因,并通过Cytoscape软件构建miRNA-mRNA调控网络.通过Kaplan-Meier plotter数据库对核心基因进行生存分析.结果 一共筛选出47个差异表达miRNA、797个差异表达基因.功能富集分析表明差异表达的miRNA主要参与信号转导、转录调控等过程,差异表达基因主要参与细胞因子受体相互作用、细胞周期、小细胞肺癌等信号通路.靶基因与差异表达基因取交集后筛选出23个核心基因,构建miRNA-mRNA调控网络.生存分析显示其中4个核心基因对鼻咽癌患者的预后有影响,包括多聚磷酸肌醇磷酸酶1(MINPP1)、锌指环指蛋白3(ZNRF3)、纤毛顶结构蛋白(SNTN)、β微管蛋白2A(TUBB2A),其相对应的miRNA分别为hsa-miR-199b-5p、hsa-miR-520e、hsa-miR-107、hsa-miR-421.结论 通过构建miRNA-mRNA调控网络同时结合生存分析,筛选鼻咽癌相关的分子标志物,为鼻咽癌诊断、治疗提供潜在的分子靶点.     

血清hsa-miR-486-5p在乳腺癌早期诊断中的价值

目的 探讨与乳腺癌早期诊断密切相关的血清microRNA(miRNA)的临床价值。方法 对乳腺癌发生发展4个阶段（正常-非典型增生-原位癌-浸润性癌）的组织进行miRNA高通量测序,以得到与疾病进展密切相关的目标miRNA,进而利用RT-qPCR技术分析目标miRNA在4个阶段血清中的表达情况。结果 hsa-miR-486-5P在乳腺癌发生发展4个阶段的组织和血清中均随疾病进展呈下调状态,在早期乳腺癌患者血清中呈明显低表达,与乳腺癌分子分型无关（P>0.05）。早期乳腺癌组低表达的血清hsa-miR-486-5p与正常对照组相比呈显著差异性（P<0.01）;ROC曲线分析结果显示ROC曲线下面积（AUC值）为81.2%（95%CI： 0.707～0.917）,灵敏度和特异度分别为62.5%和90.3%。结论 血清hsa-miR-486-5p可以作为诊断早期乳腺癌的生物标志物,具有较高的临床应用价值。     

hsa-miR-126和hsa-miR-518b在食管鳞癌中的表达

目的探讨食管鳞癌及正常组织微小RNA(miRNA)分子表达谱的差异,寻找并验证具有差异表达的miRNA。方法随机选3例首次诊治食管鳞癌患者的手术切除标本,取癌组织及正常粘膜。采用荧光探针杂交芯片扫描技术,获得食管鳞癌miRNA表达谱,并对表达谱的可靠性进行荧光实时定量RT-PCR验证。另取15例首次诊治食管鳞癌患者手术切除标本的癌组织及正常粘膜,对其中具有表达差异的hsa-miR-126和hsa-miR-518b进行进一步验证。结果得到了食管鳞癌及正常组织的MicroRNA表达谱,分析得到表达变化且具有统计学意义(单侧t检验,P<0.05)的miRNA11个,其中上调1个,下调10个。在另外15对验证样本中,hsa-miR-126上调10例(配对t检验,P<0.05),hsa-miR-518b下调12例(配对t检验,P<0.05)。结论 hsa-miR-126和hsa-miR-518b在食管鳞癌组织和正常组织中存在差异表达,hsa-miR-126在食管癌组织中上调,hsa-miR-518b下调。     

姜黄素脂质体通过调节miRNA的表达改变乳腺癌细胞对阿霉素的化疗敏感性

目的初步研究姜黄素脂质体(CUR)在人乳腺癌细胞株MCF-7中对阿霉素(ADR)药物敏感性的影响,并分析其通过调控miRNA途径的作用机制。方法以人乳腺癌细胞株MCF-7为亲本细胞,采用低浓度逐步加量法诱导阿霉素耐药株MCF-7/ADR,利用薄膜法制备姜黄素脂质体,MTT法检测姜黄素脂质体增加MCF-7/ADR耐药株敏感性的性能及与阿霉素的协同增效作用,miRNA和mRNA微阵列分析筛选出差异表达的miRNA和mRNA,联合生物信息学预测软件和mRNA微阵列预测差异表达的miRNA可能的靶基因,应用荧光定量PCR验证部分微阵列结果。结果阿霉素与姜黄素脂质体对MCF-7/ADR的细胞抑制率有协同增效作用。芯片结果显示,与耐药株MCF-7/ADR细胞相比,miRNA和mRNA在亲本MCF-7/ADR细胞和经姜黄素脂质体处理后的MCF-7/ADR细胞中的表达差异明显,共发现67个差异表达的miRNA和323个差异表达的mRNA。根据预测软件和mRNA芯片结果发现20个共同靶基因。qPCR进一步验证hsa-miR-29b-1-5p,hsamiR-29b-3p,hsa-miR-6068,hsa-miR-6790-5p,has-miR-4417和DDIT4,EPAS1,VEGFA,RPS14,DCDC2在3株细胞中的表达与芯片结果基本一致。结论姜黄素脂质体能在一定程度上逆转人乳腺癌对阿霉素的耐药性。通过调控miRNA的表达来影响相关信号通路可能是姜黄素脂质体调节乳腺癌细胞对阿霉素药物敏感性的一条重要分子途径。     

靶向维生素D受体的miRNA的筛选及其对继发性甲状旁腺功能亢进患者甲状旁腺激素分泌的影响

目的 探讨靶向维生素D受体（VDR）基因的miRNA及其对继发性甲状旁腺功能亢进甲状旁腺激素（PTH）分泌的影响。方法 用胶原酶消化法提取、分离和培养出继发性甲状旁腺功能亢进的甲状旁腺组织的原代细胞;运用生物信息学方法及全转录组测序的方法筛选得到靶向VDR的miRNA,双荧光素酶报告基因实验验证筛选出的miRNA与VDR的靶向关系;qRT-PCR及Western blotting检测过表达或抑制miRNA后的对VDR mRNA水平及蛋白水平和对PTH分泌的影响;qRT-PCR和免疫组织化学分别验证部分miRNA、VDR mRNA和蛋白水平的表达差异。结果 成功培养得到甲状旁腺原代细胞;筛选并验证了hsa-miR-149-5p、hsa-miR-221-5p、hsa-miR-222-3p、hsa-miR-29a-5p、hsa-miR-301a-5p、hsa-miR-873-5p、hsa-miR-93-3p均与VDR存在靶向关系;筛选并验证的7个miR中,过表达hsa-miR-149-5p、hsa-miR-301a-5p PTH分泌增加。hsa-miR-149-5p在继发性甲状旁腺功能亢进中高表达（P=0.046）,VDR mRNA（P=0.0267）和蛋白水平表达均下降。结论 hsa-miR-149-5p、hsa-miR-301a-5p可能通过下调VDR基因的表达促进继发性甲状旁腺功能亢进患者PTH的分泌。     

Differential Expression of MicroRNA in Endothelial Cells Incubated with Serum of Hypertension Patients with Blood-Stasis Syndrome

Objective:To screen out blood-stasis syndrome(BSS)-associated microRNA and therefore determine the possible target for treating hypertension.Methods:A high-energy sequencing method and digital gene expression sequencing theory were adopted to sequence microRNA(miRNA) and messenger RNA(mRNA),and to determine differential expression in human umbilical vein endothelial cells incubated with serum samples from hypertension patients with or without BSS,and healthy controls.The results were confirmed using gene prediction software.Results:A total of 13 miRNAs and 11 mRNAs showed statistical difference both in the BSS/normal groups and BSS/non-BSS groups,respectively.Four pairs of target mRNA/miRNA were identified:FRMD4A/hsa-miR-34 a,MAP3K14/hsa-miR-34 a,PER1/hsa-miR-34 a,and FGF2/hsa-miR-132.Conclusion:Four mRNA/miRNA pairs mentioned above seem to be involved in pathogenesis and maintenance of hypertension with BSS.     

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...     

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。     

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.     

早期胃癌微小RNA表达谱的建立

目的建立早期胃癌微小RNA表达谱,为临床胃癌早期诊断提供研究素材。方法收集作者医院44例早期胃癌及42例正常胃黏膜临床样本,选取其中18例（9例早期胃癌和9例正常胃黏膜样本）用于人类微小RNA芯片制备。采用生物信息学算法SAM（significant analysis of microarray）比较早期胃癌与正常胃黏膜组织中差异表达的微小RNA,获得早期胃癌微小RNA表达谱。进一步利用68例验证样本（35例早期胃癌和33例正常胃黏膜样本）,采用实时聚合酶链反应（real-time polymerase chain reaction,RT-PCR）对所鉴定的表达谱进行验证。结果基于早期胃癌微小RNA芯片数据,作者比较分析了早期胃癌与正常胃黏膜组织中的差异表达基因,获得了14个差异表达的人类微小RNA。采用RT-PCR实验方法,验证了其中6个微小RNA（hsa-miR-196a,hsa-miR-196b,hsa-miR-18b,hsa-miR-1308,hsa-miR-148a和hsa-miR-375）的表达水平,获得了与芯片一致的结果。结论通过采用基因芯片技术,作者建立了一组由14个微小RNA组成的早期胃癌表达谱,为临床胃癌早期诊断提供了丰富的研究素材。     

乳腺癌血清标志物的TMT标记定量蛋白质组学筛选及分析

目的 探讨乳腺癌患者血清中蛋白的表达变化,筛选并分析乳腺癌诊断的生物学标志物.方法 采用定量蛋白质组学串联质量标签(TMT)标记技术对68例Ⅱ期乳腺癌患者及62例健康女性的血清蛋白进行检测,并进行蛋白质定量分析,筛选乳腺癌患者血清中发生显著变化的差异蛋白.利用UniProt数据库和Proteome Discoverer软件及在线工具STRING对差异蛋白进一步行生物信息学分析,应用蛋白质印迹法和qPCR对变化倍数显著的差异蛋白VIME(上调为健康对照女性的3.918倍)和RAF1(下调为健康对照女性的0.251)进行验证.结果 共获得67种差异蛋白,其中26种表达上调,41种表达下调.基因本体论(GO)注释分析和功能聚类分析显示上述差异蛋白与肿瘤的血管生成、新陈代谢进程、生物黏附能力等相关.蛋白质印迹法和qPCR验证结果显示RAF1蛋白和mRNA在Ⅱ期乳腺癌患者血清中的表达水平均低于健康对照女性,而VIME蛋白和mRNA的表达均高于健康对照女性,与筛选结果一致.结论 定量蛋白质组学TMT法能有效筛选Ⅱ期乳腺癌患者血清中的差异蛋白,其中VIME和RAF1蛋白有望成为乳腺癌淋巴结转移的候选血清标志物.     

基因芯片技术筛选乳腺癌相关差异表达基因

目的 分析并探讨乳腺癌与自身正常乳腺组织的差异表达基因。方法 采用全人类基因组芯片检测技术,筛查3对乳腺癌及其自身正常乳腺组织的差异表达基因,并通过real time PCR对部分差异表达基因进行验证。结果 全基因组差异分析结果显示,乳腺癌及其自身正常乳腺组织间有427个差异表达基因,其中上调基因231个,下调基因196个。在这一组基因中,与细胞增殖有关的基因有27个（12个表达上调,15个表达下调）,与细胞黏附有关的基因有15个（4个表达上调,11个表达下调）,与细胞凋亡有关的基因有13个（6个表达上调,7个表达下调）。结论 乳腺癌组织与自身正常乳腺组织在基因表达水平上存在较大差异,这些差异存在于不同生物学过程（如细胞增殖、细胞黏附、细胞凋亡等）中。     

hsa-miR-145-5p在胰腺癌中的表达及生物信息学分析

目的 研究hsa-miR-145-5p在胰腺癌患者及正常人血浆中的表达模式,探究hsa-miR-145-5p作为胰腺癌诊断标记物的可行性。进一步阐明其在胰腺癌的发生发展过程中可能的调控机制。 方法 采用生物信息学方法进行hsa-miR-145-5p的靶基因预测及功能分析,选择miRanda、TargetScan和RNAhybrid三种软件预测hsa-miR-145-5p的靶基因并结合现有数据库筛选有实验数据支持的靶基因,进一步进行GO功能富集分析,KEGG Pathway富集分析和蛋白互作分析,研究靶基因功能。qPCR验证胰腺癌患者及正常对照组血浆中hsa-miR-145-5p表达。 结果 hsa-miR-145-5p序列在各物种间高度保守;预测其靶基因共得到8 679个,且有实验数据支持靶基因有1 408个;有实验数据支持的靶基因GO富集分析主要显著富集于胞内运输、基因表达调控、细胞内信号传导、细胞生长调控、能量代谢等生物学过程和功能上(FDR<0.01)。KEGG Pathway富集分析靶基因显著富集于p53信号通路、ErbB信号通路、MAPK信号通路、慢性骨髓白血病、膀胱癌、胶质瘤、前列腺癌、胰腺癌等(P<0.01),表明hsa-miR-145-5p在胰腺癌中有重要的调控作用。相较于正常组,患病组hsa-miR-145-5p表达下调。 结论 hsa-miR-145-5p调控多个肿瘤发生相关的基因,在胰腺癌发生相关的生物学过程中具有重要的调控功能,为胰腺癌miRNA标记物的研究提供了线索。