基于生物信息学对结肠癌潜在枢纽基因的筛选及验证

目的:利用生物信息学方法挖掘结肠癌的枢纽基因及潜在标志物.方法:利用GEO2R分析结肠癌相关芯片集GSE41258、GSE41328和GSE44861中的差异基因;DAVID数据库进行GO富集分析和KEGG通路分析;STRING在线软件分析差异基因的蛋白质相互作用网络(PPI),并通过Cytoscape筛选枢纽基因;G...     

胃癌发生发展相关基因筛选与表达分析

目的筛选并分析胃癌发生、发展不同阶段的重要相关基因。方法应用抑制性消减杂交筛选胃癌差异表达基因片段，斑点杂交检测相关基因在胃癌发生、发展不同阶段的表达，半定量逆转录-聚合酶链反应方法验证检测结果。结果应用抑制性消减杂交筛选出26个胃癌差异表达基因片段，其中24个为已知基因，1个为新的表达序列标签，1个为推测基因。斑点杂交显示异型增生组织中AnnexinA 2，RPS29，RPS12等基因表达增高；早期胃癌中RPS12等基因表达增高；在进展期胃癌及淋巴结转移癌中，细胞色素C氧化酶Ⅱ、铁蛋白轻链及RPS12等基因表达一致明显增高，胃癌组织中proteasome26S亚单位基因表达增高。其中RPS12基因在胃癌不同阶段表达一致增高。逆转录-聚合酶链反应实RPS12基因在胃癌中表达显著增高。结论发现了胃癌发生、发展过程中的一些重要相关基因，并初步证实RPS12基因可能在其中发挥更重要的作用。     

结肠癌中差异表达miRNA的筛选及在结肠癌中的临床意义分析

目的 基于生物信息学分析筛选结肠癌中异常表达的miRNA及关键miRNA对结肠癌细胞生物学功能的影响.方法 利用R语言中的limma程序包对miRNA表达谱数据进行差异miRNA筛选.将log2 FC的绝对值大于1且P<0.05的miRNA筛选出来作为显著差异的miRNA.利用miRTarBase数据库对miRNA下游...     

通过生物信息学方法筛选肺鳞癌潜在关键基因

目的:通过分析肺鳞癌及癌旁组织差异表达基因,初步筛选潜在生物标志物。方法:从公共基因表达数据库(GEO)下载肺鳞癌的芯片数据集。利用R语言limma包对原始数据进行预处理并筛选差异表达基因,通过R语言的clusterProfiler包对差异表达基因进行GO和KEGG分析。利用STRING在线软件分析差异基因表达蛋白之间的相互作用,并通过Cytoscape筛选关键基因,进而用GEPIA在线软件验证关键基因的表达情况。结果:通过分析共得到734个差异表达基因,其中290个基因在肺鳞癌中上调,444个基因下调。GO分析显示差异表达基因主要参与的生物过程包括细胞外结构组织、体液水平调节、中性粒细胞介导的免疫应答等。KEGG分析显示差异表达基因主要富集在补体系统、细胞周期、DNA复制等信号通路。通过蛋白互作分析筛选出的关键基因包括PCNA、FOS、PTPRC、MMP9、CDK1、CCL2、IL6、GMPS、CCNB1、TOP2A。经验证PCNA、MMP9、CDK1、GMPS、CCNB1、TOP2A在肺鳞癌中表达增高,FOS、PTPRC、CCL2、IL6在癌组织中表达降低。结论:通过生物信息学筛选差异表达基因和信号通路可能有助于肺鳞癌的分子机制研究,筛选得到的核心基因可能成为肺鳞癌的诊断及治疗靶点。     

基于加权基因共表达网络分析筛选SCAP基因预测脓毒症发生

目的 拟利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）方法筛选出与脓毒症发生、预后相关的关键基因,为今后的研究提供线索。方法 从基因表达（GEO）数据库中通过筛选数据集中样本数大于100,含有脓毒症患者和健康对照组,且有脓毒症患者预后情况数据集,筛选到了两个数据集GSE26378和GSE54514（下载时间：2020年12月28日）,采用WGCNA方法对GSE54514数据集中163例脓毒症患者和健康对照组基因表达进行分析;筛选出与脓毒症发生和预后相关的核心靶基因并分析其功能。结果 GSE54514中男性64例,女性99例;平均年龄55.56岁（标准差17.21岁）;GSE26378中平均年龄53.75岁（标准差3.21岁）。利用GSE54514数据集进行WGCNA算法筛选绿松色（TURQUOISE）模块作为核心模块,通过基因本体（GO）和京都基因和基因组百科全书（KEGG）分析提示TURQUOISE模块主要涉及RNA调控表达异常和RNA剪切组成等功能。通过对模块中基因深入分析,筛选出了固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白（SCAP）可以作为核心靶基因。在内部数据集GSE54514中验证SCAP...     

星形细胞瘤相关潜在基因及免疫浸润分析

目的 运用生物信息学筛选星形细胞瘤的相关核心基因.方法 从GEO数据库下载星形细胞瘤表达数据集GSE70231和GSE138999,采用RStudio分析后得到差异表达基因(DEGs).对DEGs进行GO和KEGG富集分析,应用STRING网站构建蛋白互作网络(PPI)后导入Cytoscape筛选核心基因.利用Sangerbox平台分析核心基因在肿瘤中的表达和对生存预后的影响.最后,利用RStudio对数据进行免疫浸润分析.结果 RStudio分析共1 261个DEGs;富集分析发现差异基因主要位于质膜和细胞质,参与化学突触传递和蛋白质结合等过程,与突触囊泡循环通路和胰岛素分泌通路相关.Cytoscape筛选出3个核心基因,分别是SNAP25、SYN1、SYT1.Sangerbox分析显示肿瘤与正常组织的核心基因表达存在明显的差别,并且高表达的核心基因整体生存相对较好.免疫浸润分析发现星形细胞瘤组织中,巨噬细胞(M1型和M2型)和中性粒细胞等浸润程度较高,而不同免疫细胞间也存在一定相关性.结论 SNAP25、SYN1、SYT1可能在星形细胞瘤发展过程中发挥作用,有望成为星形细胞瘤的潜在治疗靶点.     

肿瘤抑制基因在胃癌发生中的作用及机制

肿瘤抑制基因与细胞黏附、信号转导、细胞凋亡等功能相关。诸多肿瘤抑制基因由于杂合性缺失、启动子超甲基化或外显子区突变等多种方式而失活,在胃癌的发生、发展过程中发挥重要的作用。     

结肠癌干细胞蛋白表达及生物学特性:培养与筛选分析

背景:近年来国内外学者相继分离出Ep CAM~(high)CD44~+结肠癌干细胞,但大多为有关大肠癌细胞系中肿瘤干细胞的分离研究,关于结肠癌干细胞功能的报道相对较少。目的:从结肠癌组织对结肠癌干细胞进行筛选和分离培养,探讨结肠癌干细胞蛋白表达情况以及生物学特性。方法:获得结肠癌组织标本,进行原代细胞分离。分离EpC AMhighCD44~+细胞,利用流式细胞仪进行检测、分选,并利用无血清培养基对细胞进行培养和传代,观察细胞球形成情况。对小鼠进行细胞皮下回植,观察其日常表现以及肿瘤生长情况。待肿瘤生长到直径1 cm以上之后,获得肿瘤组织进行免疫组化检验,观察Ep CAM~(high)CD44~+肿瘤细胞流式细胞仪分选情况和不同时间EpC AMhighCD44~+肿瘤细胞在无血清培养基中的生长情况,以及小鼠成瘤情况和移植瘤免疫组化检查中性上皮黏蛋白和结肠特异性分化标志物CK-20表达情况。结果与结论:经检测在获得的结肠癌组织中存在Ep CAM~(high)CD44~+结肠癌干细胞,在结肠癌原代细胞中Ep CAM~(high)CD44~+细胞的比例为1.7%-38%。在无血清培养基中对Ep CAM~(high)CD44~+肿瘤细胞进行24 h的培养之后进行观察,可以发现产生一定体积较小松散的悬浮细胞球,但数量较少;培养21 d之后进行观察,可以发现形成形态一致的细胞球,且形态致密。经裸鼠皮下回植和观察,可以发现形成移植瘤。对移植瘤进行苏木精-伊红染色和观察,可以发现呈现出典型的结肠癌细胞形态特征。对移植瘤进行免疫祖化检查,所有移植瘤均能表选中性上皮黏蛋白和结肠特异性分化标志物CK-20。经检测发现,经10PPC、1PPC、0.1PPC 5-氟尿嘧啶干预,Ep CAM~(high)CD44~~+Colo205细胞的增殖均得到促进,且随着药物作用时间的延长促进作用逐渐增强。提示结肠癌组织中存在Ep CAM~(high)CD44~+结肠癌干细胞,其具有一定的增殖、更新、分化以及致瘤能力和耐化疗能力。     

基于加权基因共表达网络分析筛选结直肠癌潜在的生物标志物

目的:通过加权基因共表达网络分析筛选结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)潜在的生物标志物.方法:下载基因表达综合数据库(Gene expression omnibus,GEO)中的基因表达谱GSE44076 和GSE21815,使用R语言软件limma包和sva包筛选出CRC组和正常对照组中的差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs).采用加权基因共表达网络分析方法(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)确定关联最强的基因模块.将模块中的基因与DEGs取交集,得到差异共表达基因.采用Metascape在线工具对差异共表达基因进行富集分析;在String数据库中构建蛋白-蛋白互作网络(Protein-protein interaction,PPI),导入Cytoscape软件中使用度值(Degree)方法筛选前 10 个连接度高的基因作为关键基因.在GEPIA数据库中对关键基因进行差异表达和生存分析验证.采用受试者操作特性(Receiver operating characteristic curve,ROC)曲线评估关键基因诊断价值.采用RT-qPCR检测关键基因在结直肠癌组织和癌旁组织中的表达水平.结果:GSE44076 和GSE21815 合并后的数据集共筛选 925 个DEGs,基于WGCNA获取关键模块基因 110 个,两者取交集共筛选出 86 个差异共表达基因.GO富集分析提示差异共表达基因主要富集于细胞核染色质、核基质、有丝分裂细胞周期过程、胞质分裂、染色体结构 DNA 代谢过程及调节和 DNA 复制等过程.KEGG 通路富集分析筛选出 BUB1、CDK1、TOP2A、NUF2、CEP55、MAD2L1、TPX2、AURKA、UBE2C、KIF4A共 10 个关键基因.经GEPIA数据库分析结果显示,关键基因在结直肠癌中都高表达,并且BUB1、MAD2L1 和AURKA与结直肠癌预后相关;CDK1 和MAD2L1 与临床分期相关,并且 ROC 曲线显示 CDK1 和 MAD2L1 具有良好的诊断效能.RT-qPCR 结果显示,MAD2L1、CDK1、BUB1 和AURKA在结直肠癌组织中显著上调.结论:关键基因MAD2L1、CDK1、BUB1 和AURKA参与结直肠癌的发生发展,可作为结直肠癌潜在的生物标志物.     

鼻咽癌EMT相关基因的筛选及生物信息学分析

目的利用生物信息学方法挖掘鼻咽癌上皮间充质转化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）发生的潜在分子机制。方法从公共基因芯片数据库GEO（gene expression omnibus）中寻找并下载鼻咽癌的相关基因芯片数据,并使用Genclip软件对下载的数据进行分析,寻找鼻咽癌公共基因芯片数据中与EMT相关的基因,并用生物信息学方法对筛选出来的基因作进一步分析。结果在公共的鼻咽癌芯片数据中找到35个与EMT相关的差异表达基因,这些基因功能大致与细胞组分、细胞粘附、通信、信号转导、分化、运动、迁移以及细胞表面受体相关的信号转导等有关,这些功能往往都被认为与肿瘤的侵袭和转移有关。结论利用生物信息学的方法能有效分析基因芯片数据并获取生物内在信息。鼻咽癌EMT是由于多种基因表达改变所致,这为确定鼻咽癌早期转移诊断标志与预后的预示开辟了新的思路。     

NOTCH基因与CADASIL的分子发生机制

CADASIL是伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病，近年来，有关该病的研究主要着眼于其分子遗传学的研究，并已经取得巨大的进步，本文就其基因定位、点突变和NOTCH基因家族在该病发病中的地位和作用进行踪述。     

NOTCH基因与CADASIL的分子发生机制

CADASIL 是伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病 ,近年来 ,有关该病的研究主要着眼于其分子遗传学的研究 ,并已经取得巨大的进步 ,本文就其基因定位、点突变和 NOTCH基因家族在该病发病中的地位和作用进行综述。     

基于GEO数据库的结肠癌差异基因筛选及其生物信息学分析

目的:筛选结肠癌(Colorectal cancer,CRC)癌组织与正常癌旁组织之间差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs),分析结肠癌的发病机制和可能的生物标志物.方法:在基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)中以colon ca...     

乳头状甲状腺癌差异表达基因的筛选及生存分析

目的利用生物信息学方法筛选乳头状甲状腺癌(PTC)的关键基因及其所在信号通路,探讨其致癌机制。方法从基因表达综合数据库(GEO)的两个测序平台的7个GSE芯片中获得PTC和癌旁组织样本的数据。首先利用R语言分别筛选出两个测序平台样本的差异基因,然后通过Metascape和STRING对差异基因进行生物学功能、信号通路分析和蛋白质-蛋白质相互作用分析,最后利用Cytoscape 3. 5. 1软件筛选出关键基因。结果两个测序平台的样本求交集共获得302个差异表达基因,其中149个基因上调,153个基因下调,利用Cytoscape3. 5. 1软件筛选出15个关键基因,其中12个关键基因位于细胞外基质受体相互作用信号通路中。利用UALCAN数据库对15个关键基因进行生存分析,其中4个基因的表达水平变化与患者的生存时间紧密相关。结论利用生物信息学技术对来自7个PTC基因芯片数据集的信息进行分析,弥补了小样本结果的不一致性,提高了结果的可靠性和稳定性,并且筛选出了15个关键基因,发现了细胞外基质受体相互作用信号通路在甲状腺癌的发生发展中的重要作用。     

下咽癌中基因功能模块及潜在抗癌药物的筛选

目的筛选下咽癌中发挥重要作用的基因功能模块和调节这些模块的潜在抗癌药物,为下咽癌的分子治疗提供新靶点。方法利用GEO数据库和Me V软件筛选下咽癌中差异表达的基因。利用STRING数据库,获得差异基因的蛋白质互作网络关系,然后利用Cystoscape软件的MCODE插件筛选网络中的基因模块。利用DAVID数据库获得基因模块的生物学功能。最后,利用Drug Bank数据库筛选调控这些模块的药物以筛选潜在的抗下咽癌药物。结果在鼻咽癌基因组中,我们共筛选出差异表达基因1 222个(P0.05),蛋白质互作关系219对,互作网络中的基因模块7个(MCODE分数大于1.5)。功能分析的结果显示5个基因模块参与了肿瘤发生发展相关的重要功能,如血管生成(regulation of angiogenesis)、细胞黏附(cell adhesion)、DNA代谢(DNA metabolic process)等(P0.05)。药物筛选的结果显示共有50个药物能够调控这5个基因模块。结论共有5个基因模块调控下咽癌,并可能通过调控肿瘤血管生成、细胞黏附等生物学功能来发挥促下咽癌作用。它们的靶向药物可能有潜在的抗癌作用,为下咽癌的分子治疗提供新的靶点。     

去分化脂肪肉瘤潜在核心基因的生物信息学预测及分析

目的 探讨去分化脂肪肉瘤的潜在核心基因在其恶性生物学行为中的作用.方法 获取基因表达数据库(gene expres-sion omnibus,GEO)数据库中GSE21122和GSE52390的芯片数据,通过GEO2R筛选差异表达基因,对差异表达基因进行GO功能、KEGG通路富集分析和蛋白互作分析,并用Cytoscap...     

基于双基因分析的结肠癌标志基因选择

针对结肠癌标志基因选择问题,引入一种最高得分对(TSP)方法,处理一组包含40个肿瘤和22个正常样本的结肠癌微阵列数据,得到标志基因对(VIP,DARS)并构建双基因分类器.结果显示,该分类器对62例样本的分类准确率可达93.55%.进一步,利用荧光实时定量PCR在10个独立样本上检验所选基因对的分类效果,正确率为100%,表明该方法能有效地选择结肠癌标志基因,对临床诊断有积极的意义.     

结肠癌免疫相关基因对预后模型构建及预后的相关性分析

目的 结肠癌作为常见的消化道恶性肿瘤,越来越多的证据表明结肠癌预后与免疫系统之间存在相关性.实验目的是建立一个稳健的免疫相关基因对(IRGP)预后模型来评估结肠癌患者的总生存期(OS).方法 从TCGA、GEO 2个数据库下载结肠癌患者的基因表达谱和临床信息,将两组数据分别规定为Training组和Testing组.按...