miRNA-146a在甲状腺癌细胞中的靶基因预测及相关通路分析

摘 要：［目的］利用生物信息学方法对miRNA-146a在甲状腺癌细胞BCPAP中的作用进行转录组测序,从分子水平研究miRNA-146a对甲状腺癌发病的作用机制,寻找潜在的治疗靶点。［方法］ 对甲状腺癌细胞BCPAP分别转录miRNA-146a的模拟物、空白模拟物和miRNA-146a的抑制物及空白抑制物,荧光定量PCR检测细胞miRNA-146a的表达;高通量测序检测差异miRNA;对检测结果的差异基因与miRTarBase、miRWalk2.0和TargetScan中miR-146a靶基因数据库共分析,预测miRNA-146a靶基因;用Cluster Profiles 3.0.5软件进行富集分析。［结果］转录组测序结果与miRTarBase、miRWalk2.0和TargetScan中miRNA-146a靶基因数据库共分析,提示miRNA-146a靶基因与CXCL8、CXCR4、IRAK1、PRKCE和LFNG等9个靶基因相关。GO功能注释预测靶基因集合富集在炎症反应、细胞运动及迁移的正调节、趋化性调节、G蛋白偶联受体结合、细胞因子活性及受体结合。KEGG信号通路富集结果提示与Toll样受体信号通路、Notch信号通路、Fc epsilon RI信号通路和趋化因子信号通路等相关。［结论］ miRNA-146a在甲状腺癌组织中的表达可能是其分子诊断的有用生物标志物和潜在的靶点,可为甲状腺癌的临床诊断提供一定参考。     

miR-218在子宫颈癌组织中的表达及预测的靶基因的生物信息学分析

目的 探讨miR-218在子宫颈癌组织中的表达,并对其预测的靶基因进行生物信息学分析,为miR-218在子宫颈癌发生中的作用机制研究提供理论基础.方法 利用miRNA芯片技术检测3份子宫颈癌组织及3份正常子宫颈组织中miRNA表达谱,用实时定量聚合酶链反应（PCR）法在55例子宫颈组织中进行验证.通过生物信息学预测miR-218的靶基因,并对其靶基因进行基因本体（G0）功能富集分析及KEGG信号转导通路富集分析.结果 芯片结果显示子宫颈癌组织中有15个miRNA表达上调（＞2倍）,10个miRNA表达下调（＜0.5倍）,其中miR-218下调最明显.miR-218预测靶基因集合功能富集于生物学调控、蛋白代谢、细胞迁移和黏附、细胞分化等生物学过程,以及蛋白结合、连接酶活性等分子功能上;KEGG通路分析涉及癌通道、黏附连接、胰岛素信号通路、凋亡等信号转导通路及前列腺癌、急性和慢性髓系白血病等疾病通路.结论 miR-218在子宫颈癌组织中呈低表达,miR-218预测靶基因集合显著富集在与肿瘤发生相关的信号通路中.     

肺癌转移相关microRNA miR-29b的生物信息学分析*

目的: 应用生物信息学分析A549细胞中在CD133阳性低表达的miR-29b的靶基因及其功能,为以miR-29b为靶点的肿瘤研究提供线索。 方法: 利用miRNA PCR芯片筛选A549细胞中CD133阳性和CD133阴性差异表达的miRNA,选用miRecords预测miR-29b的靶基因,合并已证实的靶基因,利用GOEAST和DAVID数据库对所得靶基因进行功能富集分析和信号转导通路富集分析。 结果: A549细胞中与CD133阴性比较,miR-29b在CD133阳性中表达下调。miR-29b靶基因有106个,其靶基因功能富集于结合和细胞外基质形成等作用（P<0.01）;信号转导通路显著富集于JAK-STAT和TGF-β等信号转导通路（P<0.05）。 结论: miR-29b可能与肺癌转移相关,miR-29b的靶基因显著富集在与肿瘤相关的信号通路中。      

RhoA小干扰RNA对胃癌AGS细胞基因表达谱的影响

目的:应用RhoA小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)转染胃癌细胞系AGS细胞,采用高通量基因芯片技术,筛选基因表达谱的变化,为进一步研究RhoA信号转导通路奠定基础.方法:用pSilencer3.1载体构建RhoA/siRNA重组质粒.Effectene转染试剂转染AGS细胞,空载体pSilencer3.1转染对照组.应用G418筛选转染细胞系,获得稳定转染细胞;美国Agilent基因芯片检测细胞基因表达谱变化.结果:基因芯片检测全基因组,发现表达上调的有1151个基因,表达下调的有1079个基因,涉及信号转导、细胞周期、细胞凋亡等相关信号分子.生物信息学分析显示,与细胞凋亡有关的caspase家族,以及细胞周期调控基因存在明显的差异表达.结论:基因芯片结果提示干扰RhoA表达后,与凋亡和增殖有关的分子在RhoA介导的肿瘤细胞异常增殖信号转导中起着重要的调控作用,为下一步研究其信号调控网络机制提供重要的信息.     

miRNA-146a在全反式维甲酸诱导NB4细胞分化中的变化及作用

目的:检测全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)诱导的急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia ,APL)细胞株NB4分化前后表达发生显著变化的微小RNA(miRNA),并对其靶基因进行预测及功能研究,进而探讨miRNA在APL发生中的作用机制.方法:ATRA(1 μmol/L终浓度)处理NB4细胞,分别于4、24、72和96 h时收集细胞,用miRNA基因芯片检测细胞分化前后各时间点的表达谱差异,找出其中关键的miRNA;实时荧光定量-PCR(real-time fluorogentic quantitative PCR ,RFQ-PCR)(TaqMan探针)方法验证其表达,并对其靶基因进行预测;应用RFQ-PCR及Western印迹法检测靶基因及靶蛋白的表达情况.结果:miRNAs芯片检测结果显示:表达显著上调的miRNAs有8个,显著下调的有15个;其中miRNA-146a在ATRA处理NB4细胞4、24、72和96 h后的表达量,分别是处理前的0.82、0.83、0.44和0.37倍.利用TargetScan软件对其靶基因进行预测,发现TGF-β1信号转导途径中的公共调节型Smad 4是其中一个靶基因.ATRA处理后Smad 4 mRNA的表达量上调,蛋白表达水平也呈逐渐上升趋势.结论:抑制miRNA-146a的表达有可能通过上调其靶基因Smad 4的表达,恢复TGF-β1信号转导通路,在ATRA诱导APL细胞分化中发挥重要作用.     

hsa-miR-133a在人食管鳞状细胞癌细胞株中的表达及其生物信息学分析北大核心CSCD

目的探讨hsa-miR-133a在人食管鳞状细胞癌细胞株中的表达,并对其靶基因进行预测和生物信息学分析,为深入研究hsa-miR-133a的功能提供理论指导。方法通过实时荧光定量PCR法,检测人食管鳞状细胞癌细胞株KYSE-150、Eca109和正常食管上皮细胞株Het-1A中hsa-miR-133a的相对表达;应用TargetScan、PicTar及miRanda预测hsa-miR-133a的靶基因,取三者预测结果的交集,并结合DIANALAB-TarBase5.0和miRTarBase两个实验证实的基因数据库,进行功能注释和通路富集分析。结果人食管鳞状细胞癌细胞株KYSE150、Eca109中hsa-miR-133a的表达水平显著低于正常食管上皮细胞;hsa-miR-133a的靶基因显著富集在与肿瘤密切相关的AKT和p53信号通路。结论 hsa-miR-133a可能是参与调控食管鳞状细胞癌致病的靶基因。     

miR-497 的生物信息学分析及其在肺腺癌中表达的验证

目的:对hsa-miR-497进行靶基因和功能生物信息学分析预测,为后续深入研究其生物学功能和调控机制提供实验理论指导,并对其在肺腺癌中的表达进行初步验证。方法:利用PubMed 检索miR-497相关文章,通过miRBase在线工具分析miR-497碱基序列、染色体定位等信息。应用Targetscan及miRDB两种预测工具对miR-497进行靶基因预测取其交集,应用R中clusterProfiler包进行靶基因功能富集及信号转导通路富集分析。最后应用 RT-PCR 定量检测miR-497在新鲜肺腺癌及癌旁组织中的表达。结果:miR-497在多物种间具有高度的保守性,功能富集分析预测的结果显示miR-497 调控的靶基因集合功能主要富集于输尿管芽生长、穿膜受体蛋白激酶、肽结合、分支形态发生和膜筏等过程（P＜0.05)。 KEGG生物通路显著富集于调控干细胞多能性、癌、Wnt及Rap1信号通路等（P＜0.001）。miR-497 在肺腺癌组织中表达明显低于癌旁组织,差异有统计学意义（P＜0.05）。结论:miR-497通过靶基因调控多个生物学过程及疾病通路,尤其在肿瘤方向的生物学功能值得进一步研究,miR-497在肺腺癌中低表达为研究肺腺癌的发生及发展及治疗提供了新的方向。     

RhoA小干扰RNA对胃癌AGS细胞基因表达谱的影响

目的：应用RhoA小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）转染胃癌细胞系AGS细胞，采用高通量基因芯片技术，筛选基因表达谱的变化，为进一步研究RhoA信号转导通路奠定基础。方法：用pSilencer3．1载体构建RhoA／siRNA重组质粒。Effectene转染试剂转染AGS细胞，空载体pSilencer3．1转染对照组。应用G418筛选转染细胞系，获得稳定转染细胞；美国Agilent基因芯片检测细胞基因表达谱变化。结果：基因芯片检测全基因组，发现表达上调的有1151个基因，表达下调的有1079个基因，涉及信号转导、细胞周期、细胞凋亡等相关信号分子。生物信息学分析显示，与细胞凋亡有关的caspase家族，以及细胞周期调控基因存在明显的差异表达。结论：基因芯片结果提示干扰RhoA表达后，与凋亡和增殖有关的分子在RhoA介导的肿瘤细胞异常增殖信号转导中起着重要的调控作用，为下一步研究其信号调控网络机制提供重要的信息。     

宫颈癌中卵泡抑素样蛋白过表达对下游基因的影响及生物信息学分析

 目的 利用基因芯片技术对卵泡抑素样蛋白（FSTL1）下游基因及信号转导通路进行生物信息学分析，探讨FSTL1在宫颈癌中的调控机制。方法 采用基因芯片筛选转染FSTL1后HeLa细胞中的差异表达基因；运用生物信息学分析方法寻找FSTL1在宫颈癌中的差异表达基因及调控机制；用反转录实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）对29个差异表达基因加以验证。结果 与阴性对照组相比，实验组中有881个差异表达基因，这些差异表达基因主要富集在转录调控、细胞增殖、凋亡、黏附等生物学过程以及癌症的转录误调节、丝裂源活化的蛋白激酶（MAPK）、P53等信号通路；RTqPCR验证结果显示FSTL1上调PI3K/AKT/Bax/Bcl-2和P53信号相关通路因子，这与基因芯片结果基本符合。结论 FSTL1的差异基因富集于转录调控、细胞增殖、凋亡、黏附等生物学过程，可能通过调控PI3K/AKT/Bax/Bcl-2和P53信号通路来参与宫颈癌的发生发展。     

卵巢浆液性囊腺癌化疗耐药和化疗敏感组织中的miRNAs差异表达谱检测及生物信息学分析

目的:寻找卵巢浆液性囊腺癌化疗耐药及化疗敏感组织中microRNA的差异表达,为研究上皮性卵巢癌化疗耐药产生的分子机制及逆转其化疗耐药提供理论基础和依据.方法:首先,应用microRNA表达谱基因芯片寻找卵巢浆液性囊腺癌化疗耐药及化疗敏感组织中差异表达的microRNAs;其次,选取部分差异表达的microRNAs应用RT-PCR实验检测技术在扩大的组织样本中进行验证;最后,运用生物信息学技术对符合要求的microRNAs进行相关生物信息学分析.结果:在microRNA表达谱基因芯片中筛选出与卵巢浆液性囊腺癌化疗耐药相关的miR-27a-3p、miR-141-3p、miR-200b-3p等17个表达上调的miRNAs和miR-93-3p、 miR-497-5p、miR-675-3p等15个表达下调的miRNAs.上调miRNAs预测的靶基因GO(BP模块)分析结果显示凋亡信号通路、Notch信号通路和凋亡过程,KEGG Pathway分析结果显示Wnt信号通路、PI3K-Akt信号通路和ErbB信号通路可能与化疗耐药存在相关性.下调miRNAs预测的靶基因GO(BP模块)分析结果显示负调控凋亡过程、Wnt信号通路生物学过程,KEGG Pathway分析结果显示PI3K-Akt信号通路、细胞循环可能与化疗耐药存在相关性.结论:MicroRNA表达谱基因芯片及生物信息学技术能为研究上皮性卵巢癌化疗耐药产生机制提供新的思路.miR-27a-3p、miR-141-3p、miR-200b-3p、miR-93-3p、miR--p、miR--p可能分别通过调控靶基因PRKCB、MAPK、PAK、PRKAA、CCNE、IGFR参与卵巢浆液性囊腺癌化疗耐药.