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。     

敲低纤维连接蛋白1表达抑制甲状腺乳头状癌细胞增殖北大核心

目的:研究纤维连接蛋白1(fibronectin 1,FN1)对甲状腺乳头状癌细胞增殖的影响及相关分子机制。方法:采用慢病毒感染的方法敲低甲状腺乳头状癌细胞TPC-1和BCPAP中FN1的表达,通过CCK8实验证明FN1对甲状腺乳头状癌增殖的影响;采用三代测序技术对FN1敲低的TPC-1细胞及其对照组进行全长转录组测序,筛选差异表达基因,使用BMKCloud在线分析软件对差异基因行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,通过STRING数据库对筛选出的差异表达基因进行蛋白互作网络分析。结果:敲低FN1能够抑制甲状腺乳头状癌细胞的增殖;FN1敲低后与对照组转录本的表达差异明显,GO功能富集显示差异转录本主要集中在细胞过程、细胞部分的组成、细胞黏附功能、催化活性功能,在KEGG富集上显示在HIF-1信号途径、糖酵解、碳代谢富集明显,PPI结果显示FN1和HSPA8是关键蛋白。结论:本研究通过细胞实验证明敲低FN1的表达能够抑制甲状腺乳头状癌细胞的增殖,测序及生物信息学分析为后续甲状腺乳头状癌诊断及靶向治疗的进一步研究提供数据支持。     

食管鳞状细胞癌差异表达基因的筛选及功能分析

目的 通过生物信息学方法分析食管鳞状细胞癌组织与癌旁正常组织之间的差异表达基因及关键基因。方法 自基因表达综合（GEO）数据库下载的基因芯片数据集GSE38129、GSE17351、GSE92396中筛选出食管鳞状细胞癌与癌旁正常组织之间的差异基因,通过DAVID数据库对差异基因行功能富集分析,通过京都基因与基因组百科全书（KEGG）数据库对差异基因进行相关通路分析,通过Cytoscape构建蛋白-蛋白互作网络并从中找出关键基因,应用UALCAN数据库对关键基因进行表达分析。结果 本研究共筛选出食管鳞状细胞癌与癌旁正常组织中共同表达差异且差异有统计学意义的基因250个。差异基因主要作为细胞组件（CC）中的细胞-细胞黏附连接、细胞外环境等参与生物学途径（BP）中的核糖核酸聚合酶Ⅰ启动子转录的正调控、氧化还原反应、细胞黏附等作用,参与的分子功能（MF）有蛋白质结合、钙离子结合、细胞间黏附等功能。后从250个基因中筛选出13个关键基因,13个基因在食管鳞状细胞癌组织与正常食管组织中的表达情况比较,差异均有统计学意义（P﹤0.05）。结论 通过生物信息学的方法对差异基因和关键基因进行分析,探寻...     

基因芯片筛选多形性胶质母细胞瘤差异表达基因和通路

目的 利用基因芯片技术和生物信息学分析方法,筛选出多形性胶质母细胞瘤相关的核心基因和信号通路,为寻找多形性胶质母细胞瘤早期诊断和靶向治疗潜在标志物提供依据。方法 从GEO数据库中获取多形性胶质母细胞瘤mRNA表达谱芯片原始数据,利用R软件分析得到明显差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）,对DEGs进行功能注释（GO ontology）和KEGG信号通路（KEGG signaling pathway）富集,进一步构建蛋白质相互作用网络（protein-protein interaction network, PPI）,筛选核心基因,最后利用TCGA肿瘤数据库进行验证。结果 通过Pearson聚类分析发现肿瘤和正常组织聚类区分明显,说明表达谱结果可靠;差异基因共2 142个,其中上调基因968个,下调基因1 174个;GO和KEGG富集结果显示,差异基因的功能主要涉及细胞周期、细胞分裂和增殖、突触传递等生物学功能和通路,通路网络分析表明MAPK信号通路起核心调控地位。通过构建PPI网络筛选出9个与GBM密切相关的核心基因,进一步利用TCGA肿瘤数据库验证,与芯片结果一致。结论 KEGG信号通路和核心基因可能揭示了多形性胶质母细胞瘤发生发展的分子机制,核心基因可能用作多形性胶质母细胞瘤的早期诊断的分子标志物和治疗靶点。     

结直肠癌肝转移差异表达基因与信号通路分析

目的：探讨结直肠癌（colorectal cancer, CRC）肝转移的关键基因和分子机制,为CRC肝转移的治疗提供潜在靶点和生物标志物。方法: 基于生物信息学方法从GEO 数据库下载CRC 肝转移基因表达数据集,筛选差异表达基因（differentially expressed gene, DEG）,利用DAVID 在线工具对DEG进行GO和KEGG富集分析,构建蛋白互作（protein-protein interaction, PPI）网络图,筛选出CRC关键基因并进行预后分析。结果: 从183 例CRC组织标本和39 例CRC肝转移组织标本中筛选出321 个DEG,其中上调基因153 个、下调基因168 个。GO和KEGG富集分析结果显示,DEG的功能主要涉及蛋白质激活级联反应、炎症反应、细胞外基质、血小板脱颗粒、补体与凝血级联反应等。PPI 网络图筛选出8 个CRC 关键基因为ALB、APOB、FGA、F2、APOA1、SERPINC1、FGG和AHSG。生存分析发现,SERPINC1、FGG表达高的患者预后不良（均P<0.05）。结论: DEG的生物学功能和信号通路与CRC肝转移的发生发展相关,8 个CRC关键基因可能是CRC肝转移治疗的潜在靶点,SERPINC1、FGG可能成为新的预后标志物。     

基于生物信息学的结直肠癌生物标志物的筛选与分析

目的:采用生物信息学方法分析结直肠癌（colorectal cancer,CRC）在转录组中的差异基因,建立基因互作网络,以期筛选出关键基因并探索其发病机制。方法:从TCGA数据库下载CRC转录组数据集,采用edgeR包筛选其差异基因。使用DAVID数据库对差异基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。通过STRING数据库分析蛋白质互作网络,运用Cytoscape进行关键子网提取并构建KEGG通路-基因互作网络,最后结合生存分析等筛选并验证CRC潜在生物标志物。结果:对转录组数据集分析筛选出5 037个差异基因,其中上调基因1 571个、下调基因3 466个,从5 037个差异基因中提取到1 781个lncRNA。GO富集分析表明CRC的差异基因主要富集在钙离子结合、受体结合及结构分子活性等功能。KEGG富集分析表明其主要参与神经活性配体-受体相互作用和药物代谢-细胞色素p450等通路。使用Cytoscape软件提取出6个关键子网,通过各互作网络共筛选出288个关键基因,结合Kaplan Meier预后分析最终筛选发现67个CRC潜在调控基因（其中已有报道证实22个mRNA和7个lncRNA）具有预后价值,并采用ONCOMINE数据库进行了CRC临床样本验证。结论:本研究筛选出的67个潜在调控基因可作为CRC潜在生物标志物,为研究者创新CRC药物及治疗方案提供了新思路。     

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。     

子宫肉瘤差异表达基因生物信息学分析

目的:筛选子宫肉瘤（uterine carcinosarcoma,UCS）进展相关的核心差异基因（differentially expressed genes,DEGs),探讨其生物学作用并筛选预后相关生物标志物。方法:从美国国立生物数据中心下的 GEO数据库获取包含子宫肉瘤和正常组织的表达数据集GSE64763,使用Limma包筛选差异基因。对筛选得到的差异基因运用ClusterProfiler包进行GO和KEGG分析,并通过蛋白互作网络(protein protein interaction network,PPI)在线平台String和Cytoscape（3.7.2）软件对DEGs分析,筛选核心基因。再基于GEPIA（gene expression profiling interactive analysis)数据库,验证核心基因的表达与预后关系。结果:共筛选出861个DEGs,其中上调DEGs 426个,下调DEGs 435个。富集GO主要生物活性信号15条,主要包括染色质结合、DNA转录活性激活、细胞外基质组成等生物过程。富集KEGG信号15 条,主要包括细胞循环通路、DNA复制通路、p53信号通路。成功筛选出核心基因网络,包含DEGs 10个,均为上调基因。通过GEPIA数据库验证后得到与UCS预后相关的差异基因CENPA。结论:UCS差异表达基因主要集中在染色体结合活性、DNA复制活性、细胞循环通路与p53信号通路等。CENPA基因可能为UCS早期诊断的生物标志物和治疗的潜在靶点。     

骨肉瘤miRNA分子共调控网络的构建北大核心CSCD

目的探讨骨肉瘤潜在的miRNA分子调控网络,为解析骨肉瘤发生发展的分子机制提供理论支撑。方法通过差异表达分析获得骨肉瘤组织表达水平发生显著性改变的miRNA,并找到具有显著差异的miRNA靶基因;再通过KEGG代谢通路富集分析以及GO基因功能注释,探究骨肉瘤组织与正常组织相比表达水平发生显著性改变基因的功能,构建分子共调控网络。结果筛选差异表达miRNA52例,其中31例miRNA上调表达,21例miRNA下调表达;参与肿瘤通路的miRNA共有5例,其关联靶基因共有314个。KEGG代谢通路富集分析结果与GO基因功能分析结果显示,差异表达基因主要参与肿瘤相关的代谢通路。基于差异表达基因及TRED数据库中所收录的人类转录因子信息,对差异表达基因进行分子偶联,构建了分子共调控网络。结论基于分子共表达网络,对骨肉瘤发生发展的分子作用机制进行了系统性挖掘。     

基于生物信息技术探讨雷公藤调控透明细胞肾细胞癌的分子作用机制

目的 通过生物信息学技术筛选雷公藤与透明细胞肾细胞癌(ccRCC)的共同靶基因，为ccRCC治疗提供新的思路和靶点。方法 从GEO数据库下载ccRCC芯片数据集GSE168845,用在线分析工具GEO2R筛选癌组织与配对的非癌性肾组织间的差异表达基因。从中药分子机制的生物信息数据平台(BATMAN-TCM)获取雷公藤的作用靶点，并与差异表达基因相交，得到共同靶基因。利用STRING和DAVID在线数据库进行共同靶基因功能分析、通路富集分析和蛋白相互作用网络分析，Cytoscape3.7.1版软件对蛋白互作网络行可视化和关键靶点分析。结果 ccRCC组织和正常肾组织间有535个差异表达基因，其中上调基因123个，下调基因412个。BATMAN-TCM数据库预测到雷公藤调控靶点478个，两者共同靶点58个。蛋白互作网络关键基因涉及IL-6、INS、CFTR、IL-4、IL-1B、CASR、ADORA3和PTGER3;基因本体分析显示，共同靶基因主要富集在对刺激反应、对药物反应、参与多细胞生物过程的调节等生物过程。京都基因与基因组百科全书通路主要富集在PI3K/Akt信号通路、环磷酸腺苷信号...     

小细胞肺癌关键基因及信号通路分析

目的 探究SCLC基因调控机制，为寻找SCLC早期诊断及靶向治疗潜在的生物标志物提供依据。方法 采用生物信息学方法从公共基因芯片数据库获取小细胞肺癌（SCLC）mRNA数据并筛选出差异表达基因（DEGs），对DEGs进行基因本体（GO）和基因组百科全书数据库（KEGG）富集分析，构建蛋白互作网络，筛选出核心基因并利用Kaplan-Meier在线工具进行生存分析。结果 17例SCLC组织样本和19例正常肺组织样本中筛选出248个DEGs，包括172个高表达基因和76个低表达基因（P<0.05）。GO和KEGG富集分析结果显示，DEGs的功能主要涉及细胞周期、DNA复制、错配修复、P53信号通路等，蛋白互作分析网络筛选出6个节点度最高的核心基因：TOP2A、PCNA、RFC4、 FEN1、CCNA2和MCM2，并与患者预后相关。结论 DEGs涉及的分子功能和信号通路可能是SCLC发生的分子机制，而核心基因可能是治疗SCLC的潜在靶点。     

基于生物信息学分析的结肠癌枢纽基因筛选及调控网络构建

目的:联合多种生物信息学分析方法筛选结肠癌枢纽基因,进一步对枢纽基因进行分析并构建调控网络,以期探索结肠癌的发病机制。方法:从GEO基因芯片数据库筛选结肠癌组织的基因表达数据集,利用在线工具GEO2R筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEG),对差异基因进行Gene Ontolog(GO)分析、KEGG通路分析、蛋白相互作用网络构建等。结果:共纳入2个结肠癌GEO数据集（GSE41258和GSE44076）,筛选出在这2个数据集中有交集的差异表达2倍以上的基因120个,其中表达上调的基因29个,表达下调的基因91个。对上述120个差异表达基因进行KEGG通路分析发现近端小管碳酸氢钠回收、氮素代谢、胰液分泌、PPAR信号通路等与结肠癌的发生密切相关。利用STRING及Cytoscape软件筛选得到包括趋化因子1（CXCL1）、基质金属蛋白酶1 （MMP1）、MMP7等在内的10个调控结肠癌发生的枢纽基因,进一步在TCGA数据库中验证这些基因的表达。结论:通过生物信息学方法有效地筛选出与结肠癌发生密切相关的枢纽基因,为进一步研究其机制提供了理论依据。     

基于生物信息数据挖掘对卵巢浆液性癌差异表达基因筛选及分析

目的:利用生物信息学对卵巢浆液性癌的差异表达基因进行筛选及分析,探索浆液性卵巢癌的潜在治疗靶点。方法:从GEO数据库下载卵巢癌数据集GSE10971、GSE54388、GSE14407,用GEO2R筛选差异表达基因,DAVID数据库进行GO及KEGG富集分析,String数据库构建蛋白互作网络,同时利用Cytoscape获取关键基因,GEPIA数据库分析关键基因的表达情况,UCSC Xena对关键基因进行分层聚类分析,并通过cBioPortal分析关键基因的共表达网络。结果:筛选获得114个差异表达基因,包括41个下调基因及73个上调基因。主要涉及调整细胞周期、有丝分裂、染色体分离等细胞学过程,富集于细胞周期、p53信号通路、细胞衰老等信号通路。从差异表达基因筛选出49个关键基因,在卵巢癌中均呈高表达,其中21个基因的表达与卵巢癌分期相关,BIRC5基因的表达与卵巢癌患者的总生存期相关。结论:利用生物信息学对卵巢浆液性癌差异表达基因功能及信号通路的相关研究,为改善卵巢浆液性癌的预后提供了治疗靶点。     

胃癌相关核心基因的生物信息学分析

目的：筛选胃癌相关的核心基因及其与胃癌诊断、预后的关系,为胃癌分子诊断、靶向治疗、预后评判提供研究方向。方法：从基因表达数据库（GEO）下载胃癌相关的mRNA表达谱芯片数据,利用R软件的Limma包分别筛选出胃癌组织中较癌旁组织相比具有显著差异表达的基因（DEGs）,在基因功能注释数据库（DAVID）中对DEGs进行基因本体（GO）功能注释及京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析,交互基因检索工具（STRING）及Cytoscape软件的网络分析插件CytoHubba用于构建蛋白互作网络（PPI）并进行可视化分析,筛选出核心基因;利用生存分析工具（KM数据库）分析核心基因与胃癌患者预后的关系,并量化具有预后意义的核心基因的诊断价值,利用GraphPad软件将其可视化。最后用皮尔逊（Pearson）法检验核心基因之间的相关性。结果：在GEO数据库得到的3个基因芯片表达谱中,胃癌组织与正常组织差异表达显著的基因有1 839个,上调基因851个,下调基因988个,三者取交集后,在3个表达谱芯片中均有显著差异表达的基因有66个,上调基因24个,下调基因42个;GO富集分析显示,差异表达基因的功能主要集中在细胞外空间、细胞外外泌体、消化、细胞外基质组织、胶原纤维组织;KEGG富集分析提示,差异表达基因的通路主要涉及蛋白质消化和吸收、胃酸分泌、氮代谢、ECM-受体相互作用、矿物质吸收等;PPI网络中,Cytoscape可视化分析发现10个核心基因的差异表达与胃癌的发生密切相关,KM数据库检索发现,FN1、COL1A1低表达组患者预后更佳,高表达组更差。FN1、COL1A1的AUC分别为0.93、0.90,提示两者均具有较高的诊断价值,两者的相关性分析得出相关系数r=0.59（P < 0.05）,提示COL1A1与FN1两者在胃癌中的表达呈正相关。结论：生物信息分析筛选的核心基因FN1、COL1A1可能成为提示胃癌患者预后、早期诊断、研发胃癌靶向药物的候选标志物或靶点。     

膀胱癌中TFAP2C的表达及预后相关性分析

目的:应用生物信息学方法和实验验证确定转录因子TFAP2C在人类膀胱癌中的作用。方法:通过TCGA、Oncomine、GEPIA、The Human Protein Altas和Kaplan-Meier Plotter等数据库获得膀胱癌患者TFAP2C的转录信息和生存数据,分析TFAP2C在膀胱癌组织中的表达水平及与预后的关系。在si-TFAP2C转染膀胱癌5637细胞后,利用CCK8和划痕实验检验TFAP2C在膀胱癌细胞中的作用。用STRING数据库构建蛋白互作网络,用R软件对网络中的基因进行GO和KEGG富集分析,通过R软件将TFAP2C在TCGA膀胱癌样本中的表达情况进行GSEA富集分析并作免疫细胞浸润相关性分析。结果:TFAP2C在膀胱癌组织中高表达,且其高表达预示着膀胱癌患者的总体生存率较差（P＜0.05）。划痕和CCK8实验证明了TFAP2C可促进膀胱癌细胞的增殖和迁移(P＜0.05)。GSEA结果显示,TFAP2C的高表达样本富集于蛋白质分泌、有丝分裂纺锤体、PI3K/AKT/mTOR信号通路和mTORC1信号通路(FDR<0.1,|NES|>1,P＜0.05)。KEGG信号通路分析显示:TFAP2C与相关基因主要通路富集于ErbB信号通路、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性和膀胱癌等(P＜0.05)。GO功能富集分析显示:TFAP2C与相关基因的生物学过程主要富集于转录共激活因子活性、转录辅助调节因子活性和表皮生长因子受体结合等(P＜0.05)。结论:TFAP2C在膀胱癌中起促癌作用,表达水平上调和预后不良有关,TFAP2C可能是判断膀胱癌预后的生物标志物。     

基于circRNA芯片数据的肺癌生物信息学分析

目的：环状RNA（circRNA）在肿瘤的发展过程中起着重要作用，但具体作用机制并不明确。本文旨在寻找肺癌与癌旁正常组织的差异表达circRNA并预测与其结合的MicroRNA（miRNA）的靶基因。方法：从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）下载circRNA表达谱数据，芯片GSE101684与GSE112214共包含7例肺癌患者样本与７例肺癌患者癌旁正常样本。首先，利用R软件筛选出样本中差异表达的circRNA；接着，在癌症特异性数据库（Cancer-Specific circRNADatabase，CSCD）中找到与差异表达显著的circRNA结合的miRNA；然后，利用Perl编程预测miRNA的靶基因；最后，利用生物学信息手段对靶基因进行基因本体论（Gene Ontology，GO）生物学功能富集分析与京都基因与基因组大百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）信号通路富集分析。结果：共筛选出350个差异表达的circRNA，上调的circRNA有169个，下调的circRNA有181个，其中hsa_circ_0039908上调最明显。与hsa_circ_0039908结合的miRNA共有35个，对这些miRNA进行靶基因预测。GO富集分析结果显示与hsa＿circ＿0039908结合的miRNA靶基因主要参与肌肉组织发育、对类固醇激素的反应与细胞酰胺代谢过程的负调控等生物学过程。KEGG富集分析结果显示与hsa_circ_0039908结合的miRNA靶基因主要富集的信号通路有调节干细胞多能性的信号通路、FoxO信号通路与AMPK信号通路等。结论：hsa_circ_0039908在肺癌组织中显著上调，可能通过与其结合的miRNA间接调控靶基因SOCS7、BTG2与RLF等在肺癌中的作用。     

子宫内膜癌淋巴结转移相关基因的生物信息学分析

目的：基于芯片数据分析和生物信息学方法挖掘与子宫内膜癌淋巴结转移相关的潜在差异表达基因。方法：在GEO数据库中筛选子宫内膜癌淋巴结转移相关的mRNA表达谱芯片数据,分析mRNA表达谱,筛选差异表达基因;通过生物学过程注释、生物信号通路富集、文本挖掘及蛋白/基因相互作用等综合生物信息学方法再次分析,挖掘与子宫内膜癌淋巴结转移相关的信号通路和基因。结果：在GEO 数据库获得GSE2109、GSE39099 芯片数据,将共同差异表达基因及信号通路富集, 获得8 条与子宫内膜癌淋巴结转移显著相关的信号通路（type I interferon、interferon-gamma-mediated、PI3K-Akt、Rap1、TGF-beta、cGMP-PKG、Wnt、Ras）及调控这些信号通路的14 个差异表达基因,其中11 个基因与宫内膜癌淋巴结转移相关并且形成蛋白相互作用网络。PI3K-Akt 信号通路可能是子宫内膜癌淋巴结转移的重要信号通路,基因VEGFC、IRS1 可能是子宫内膜癌淋巴结转移相关的重要候选基因。结论：通过对芯片数据生物信息学分析,筛选出与子宫内膜癌淋巴结转移相关的8条信号通路及11个差异表达基因。     

基于串联质谱标签的蛋白质组学联合高内涵筛选技术筛选胃癌相关基因的研究

目的:应用Tandem mass tag（TMT）技术联合高内涵筛选(HCS)寻找潜在的胃癌相关基因。方法:利用TMT技术从胃癌及癌旁组织中筛选差异表达蛋白质,应用GO和KEGG数据库进行注释和信号通路富集并结合PubMed数据库结果,筛选出胃癌中未见或较少报道的上调目的基因。通过shRNA技术敲减基因,HCS技术比较敲减对细胞增殖的影响,筛选出肿瘤增殖相关基因并通过检测mRNA含量、克隆形成和CCK8进行验证。结果:通过TMT从胃癌和癌旁组织定量到差异表达蛋白1 008个(上调649个,下调359个）,25个目的基因敲减后HCS结果显示SF3B4敲减抑制细胞增殖,验证发现SF3B4是潜在的胃癌细胞增殖相关基因。结论:TMT技术结合HCS为肿瘤相关基因的筛选提供新的可能性。本研究提示SF3B4是潜在的胃癌增殖相关基因,为研究胃癌发生机制提供新线索。     

前列腺癌诊断/预后和耐药分子标志物的筛选及其临床意义

目的：基于已发表的芯片数据通过生物信息学方法筛选差异表达基因,以发现前列腺癌诊断/预后和耐药相关分子标志物。方法：筛选GEO数据库中已发表的前列腺癌mRNA芯片数据GSE6956和前列腺癌细胞多烯紫杉醇耐药mRNA芯片数据GSE33455进行差异表达分析;通过生物学功能注释、基因通路富集分析、蛋白质相互作用网络（protein-protein interaction,PPI）分析等生物信息学方法发现和识别与差异表达基因相关的生物学功能和信号通路;比对TCGA数据库,验证差异表达基因在前列腺癌组织及癌旁组织中的表达,并通过Kaplan-Meier分析差异表达基因对前列腺癌患者生存率的影响;用qPCR方法验证差异表达基因在前列腺癌细胞株PC3及多烯紫杉醇耐药细胞PC3-DTX中的表达情况。结果：共筛选出227个在前列腺癌和前列腺癌多烯紫杉醇耐药细胞芯片数据中共同差异表达基因。差异表达基因主要富集到了癌症相关通路（Lysosome、Sphingolipid、FoxO、Acute myeloid leukemia）,并主要参与细胞黏附、自噬和胞内蛋白转运等生物学过程。构建PPI网络选取18个连接度最高的基因作为Hub基因。Hub基因和共同差异表达基因中,上调基因CITED2、LRP12和RPL17-C18orf32与前列腺癌患者的不良预后显著相关。qPCR验证显示CITED2在多烯紫杉醇耐药细胞PC3-DTX中高表达。结论：通过生物信息学方法筛选出在前列腺癌组织和耐药细胞中共同差异表达,且与前列腺癌患者的不良预后密切相关的基因,为前列腺癌诊断/预后和耐药分子标志物的研究提供了新的思路。     

胃癌相关的竞争内源性RNA调控网络的构建和分析

目的构建胃癌相关竞争内源性RNA(ceRNA)网络, 探索胃癌发生、发展的分子机制。方法应用生物芯片技术测定胃癌及对应癌旁组织的信使RNA(mRNA)、微小RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)表达谱, 应用R软件中的edgeR包筛选差异表达基因并绘制火山图, 基于miRNA-lncRNA在线预测工具lncBase数据库和miRNA靶基因预测数据库预测mRNA、miRNA和lncRNA的相互作用关系, 采用Cytoscape软件构建胃癌lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA网络, 根据cytohubba计算各节点degree得分筛选关键基因(hub基因)。运用注释、可视化和集成发现数据库(DAVID), 对差异表达的mRNA进行基因本体论(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。在OncoLnc数据库中, 选择肿瘤基因组计划(TCGA)数据集的胃癌项目, 输入hub基因, 以标准化后基因表达量中位数为界值, 将样本分为高表达组和低表达组, 并进行生存分析。结果共筛出差异表达的mRNA 766个, miRNA 10个, lncRNA 11...