肝细胞癌基因表达谱分析

目的：通过分析肝细胞癌（HCC）基因表达谱改变来探讨HCC发病机制。方法：从GEO数据库中下载HCC基因表达数据GSEl4215和GSE29217,采用Genespring11．0软件分析差异表达基因,运用统合分析（meta—analysis）方法确定共同差异表达基因,利用DAVID、KEGG、String和FABLE等生物信息学软件确定相关的生物学过程、分子功能、相互作用通路等。结果：HCC组织与正常肝组织相比,共同下调、上调的差异表达基因分别是281和227个,其中作为转录因子36个;与文献报道的HCC相关基因一致的有181个。差异表达基因主要与细胞周期调控、代谢调节、药物代谢酶系、DNA的损伤复制、p53和过氧化物酶体增殖物激活受体信号通路（PPAR）等信号通路有关。结论：HCC基因表达谱数据分析表明,细胞周期紊乱主要发生在S、M期;转录因子FOXM]／HNF3高表达与HCC的细胞周期紊乱密切相关。     

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。     

经典型与滤泡型甲状腺乳头状癌基因表达谱差异分析

目的:分析甲状腺乳头状癌经典型(CPTC)与滤泡型(FVPTC)基因表达谱差异,并探究相关差异表达基因(DEGs)对淋巴结转移及预后的影响。方法:从基因表达综合数据库(GEO)获得含两种亚型甲状腺乳头状癌(PTC)和正常组织的表达谱数据,应用R语言进行差异基因筛选及差异显著DEGs热图绘制,使用Cytoscape软件进行生物学功能富集、信号通路和核心基因筛选,利用UALCAN在线网站分析核心基因对PTC组织病理、转移及预后的影响。结果:共得到81个DEGs在两种亚型中共同表达,各有261个和78个DEGs仅存在于CPTC和FVPTC中。CPTC主要涉及酪氨酸代谢和p53信号通路,FVPTC主要富集于酪氨酸代谢和PPAR信号通路。细胞外基质(ECM)相关核心基因与PTC淋巴结转移及预后显著相关。结论:FVPTC和CPTC涉及的DEGs及通路既有相同点也存在一定差异,ECM基因可能是鉴别PTC亚型、预测淋巴结转移和预后的潜在标记物。     

胃癌关键基因和通路的生物信息学和功能分析

目的：本研究拟通过生物信息学分析的方法分析胃癌及癌旁正常组织差异表达的基因,探索胃癌的发病机制,为胃癌的早期诊断和治疗评估提供新思路。方法：从基因表达数据库中获取GSE79973和GSE19826基因表达谱,使用GCBI在线实验室筛选差异表达基因,并使用基因本体论分析、代谢通路分析、基因信号通路网络分析、共表达分析对所获得基因进行分析。结果：与对照组相比,在胃癌组织中筛选出共1206个基因呈差异表达。其中,542个基因表达下调,664个基因表达上调;差异基因主要涉及细胞粘附、细胞外基质组织、细胞外基质分解、胶原蛋白分解代谢过程等方面,PAthway分析发现核心信号通路主要涉及粘附力、糖酵解/糖异生、Wnt信号通路、癌症通路等方面;基因信号通路网络分析发现的关键节点基因为UGT2B15、ITGA2、ITGB1、CYP3A4;共表达网络分析推测的关键节点基因为SH3GL2、CKMT2、CHIA、ATP4A。结论：INHBA、UGT2B15、ITGA2、ITGB1、SH3GL2等基因及其相关的生物过程可能是胃癌的潜在生物标志物和治疗靶标,生物信息学有助于全面深入研究疾病发生机制,筛选可能的核心靶点,为临床诊断及疾病治疗提供参考。     

肝细胞癌Wnt信号通路差异表达基因的筛选及意义

目的 检测肝细胞癌（HCC）中Wnt信号传导通路相关基因的差异表达情况,探讨HCC与该信号通路的关系。方法 采用Affymetrix U133 Plus2.0基因芯片检测93例HCC及其配对癌旁组织中78个Wnt信号通路相关基因的mRNA表达差异。结果 与癌旁肝组织相比,HCC组织中TCF19、MMP-12、DKK1、Bcl-9、SFRP4、MMP-1、PYGO2、FZD6、MMP-9、Wnt6共10个基因表达上调,而SFRP1、TCF21、SFRP5、FZD1、Wnt2共5个基因表达下调。其中,TCF19表达上调倍数最多,达9.61倍（P=1.07×10-26）。TCF19表达与FZD1、FZD6、Bcl 9、Wnt6、MMP 1和MMP 12表达呈正相关（均P＜0.05）。TCF19表达与肿瘤数目（P=0.017）和分化程度（P=0.046）有关。结论 HCC中存在Wnt信号通路多基因异常表达。下游转录因子TCF19高表达可能是Wnt信号通路激活的关键终末效应,其在HCC中的生物学和病理学意义有待进一步研究。     

NGX6对结肠癌细胞系HT-29基因表达谱的影响

背景与目的:结肠癌是最常见的恶性肿瘤之一,其发病机制仍未完全明了。本研究在前期工作的基础上探讨候选抑瘤基因NGX6对结肠癌细胞系HT-29基因表达谱的影响。方法:通过脂质体介导的基因转染构建稳定表达NGX6的结肠癌细胞系pcDNA3.1( )/NGX6/HT-29,以NGX6转染组为实验组,空白质粒转染组为对照组,利用高通量的表达谱芯片BiostarH-80sx1筛选差异表达基因,RT-PCR验证部分基因芯片的实验结果。结果:NGX6基因转染结肠癌细胞系HT-29后引起该细胞系基因表达谱广泛地改变,其中表达差异3倍以上的基因共377个,这些差异表达基因的功能涉及多个方面,包括细胞信号转导﹑细胞周期调控﹑细胞凋亡﹑细胞骨架和运动﹑基因转录和翻译、DNA损伤修复﹑蛋白质合成和代谢等。其中包括一些非常重要的信号转导通路上的分子改变,如Wnt/β-catenin信号通路上的DKK1、ILK、MMP1、COL11A1,ILK信号通路上的ILK,Eph-Ephrins信号通路上的EpHB2,RhoA信号通路上的ROCK2,RanGTPase信号通路上的RANBP1,以及RB/RBBP1信号通路上的RBBP1等。结论:NGX6转染引起了一些非常重要的信号转导通路上的分子改变,可能通过参与调节这些信号转导通路而发挥其抗肿瘤增殖和转移的作用。     

非小细胞肺癌关键基因的生物信息学分析

目的:通过生物信息学方法挖掘非小细胞肺癌(NSCLC)基因表达谱芯片数据,筛选并验证与NSCLC发生和预后相关的关键基因。方法:从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库中下载芯片数据(GSE101929和GSE27262)。采用GEO2R在线工具筛选癌组织和癌旁组织中的差异表达基因(DEGs);采用DAVID在线工具对差异表达基因进行GO和KEGG信号通路分析并用Cytoscape和FunRich软件进行可视化;采用GEPIA在线工具对差异表达基因进行验证和预后分析。结果:共筛选出1816个差异表达基因,其中上调基因数651个,下调基因数1165个。上调基因主要富集在“基质金属肽酶活性”,下调基因主要富集在“受体活性”等分子功能。KEGG信号通路分析显示上调基因主要富集在“有丝分裂前中期”等信号通路,而下调基因主要富集在“上皮-间质转化”信号通路。蛋白-蛋白交互作用(PPI)分析显示,上调基因中的前五位为TOP2A、CDK1、CCNB1、CCNA2和KIF11,而下调基因中的前五位为IL6、FGF2、LRRK2、EDN1和IL1B。总生存率分析显示,KIF11低表达与NSCLC预后呈负相关。结论:本研究鉴定出了与NSCLC相关的关键基因,有望作为NSCLC患者潜在治疗靶点或预后判断相关的生物标志。     

利用数据库资料分析DNA甲基化调控AC004540.4表达水平与肝细胞癌预后相关性

目的通过挖掘癌症基因组图谱数据库(TCGA),探讨在肝细胞癌(HCC)中DNA甲基化与AC004540.4表达及与预后的关系。方法从TCGA数据库获取374例HCC组织和50例癌旁组织的基因表达谱数据,380例HCC组织和50例癌旁组织的甲基化数据。edgeR包筛选差异表达基因,limma包筛选差异甲基化基因,Spearman秩次相关判断两者的相关性。在基因表达综合数据库(GEO)中,GSE101728表达谱芯片、GSE54503甲基化芯片作为外部验证数据集。HCC预后影响因素分析采用Cox回归模型。使用R软件计算AC004540.4与全基因组mRNA的相关系数,对共表达的mRNA进行功能富集分析。结果在TCGA数据库中,HCC和癌旁组织的AC004540.4表达水平中位数(四分位间距)分别为2.322(2.700)和6.129(1.858),差异有统计学意义,Z=-9.287,P<0.001。同时,在HCC和癌旁组织中,AC004540.4启动子甲基化水平中位数(四分位间距)分别为0.412(0.405)和0.195(0.165),差异有统计学意义,Z=-5.651,P<0.001。在GEO数据库中,HCC和癌旁组织的AC004540.4表达水平中位数(四分位间距)分别为3.313(2.410)和10.063(0.818),差异有统计学意义,Z=-3.003,P=0.003。同时,HCC和癌旁组织的AC004540.4启动子甲基化水平中位数(四分位间距)分别为0.346(0.358)和0.113(0.044),差异有统计学意义,Z=-6.549,P<0.001。甲基化位点(cg12492504、cg13268603、cg14592933、cg24755163、cg17035412和cg26526379)的甲基化水平与AC004540.4表达呈中度负相关,rs分别为-0.465、-0.492、-0.447、-0.539、-0.451和-0.456,均P<0.001。Cox多因素分析结果发现,AC004540.4低表达是HCC患者预后的独立危险因素,HR=1.720,95%CI为1.116~2.652,P=0.014。富集分析提示,与AC004540.4共表达基因集主要富集于Wnt蛋白结合、向上调节端粒酶活性等生物学功能,以及调控细胞周期、胆汁分泌等信号通路。结论AC004540.4表达受其甲基化调控,启动子区域高甲基化可能导致转录沉默,并且与HCC患者预后相关,可成为HCC患者诊断和预后判断标志物。     

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。     

基于数据挖掘分析PTGER3在肠型胃癌中的表达及临床意义

目的:探讨PTGER3在肠型胃癌中的表达及临床意义。方法:从GEO数据库的GSE29272数据集中下载58对肠型胃癌组织和癌旁组织的基因表达谱数据,筛选出差异表达基因,并利用DAVID数据库进行基因的功能富集分析。采用WGCNA软件对差异表达基因进行权重基因共表达网络分析,以挖掘出肠型胃癌发生发展过程中的关键调控基因。分析关键调控基因表达水平与肠型胃癌预后的相关性,并在Kaplan-Meier Plotter数据库中验证其预后意义。结果:共获得393个差异表达基因,DAVID 功能富集分析显示它们主要涉及ECM受体相互作用、p53信号通路、PI3K-Akt信号通路和癌症信号通路等。PTGER3是癌症信号通路上的一个重要成员,在肠型胃癌组织中的表达明显上调。差异基因的共表达网络分析发现PTGER3是模块枢纽基因,与胃癌的发生发展关系密切。GSE29272数据集和Kaplan-Meier Plotter数据库的生存分析均显示PTGER3高表达与预后不良显著相关（P=0.034;P<0.001）。结论:PTGER3表达上调可能参与了肠型胃癌的发生发展,而且其高表达提示患者预后不良。