基于TCGA和GEO数据库构建胃癌ceRNA调控网络

目的利用生信分析筛选胃癌中的差异表达基因(DEGs),构建胃癌竞争性内源RNA(ceRNA)调控网络,预测胃癌诊治的潜在靶点。方法对TCGA数据库和GEO数据库中获得的测序数据进行差异基因分析,挖掘胃癌中差异表达的LncRNAs、mRNAs和miRNAs,并构建ceRNA网络。利用在线DAVID数据库对差异基因进行GO分析和KEGG分析。利用荧光定量PCR对部分差异基因进行临床样本验证。结果共筛选出95个差异基因,可能参与受体配体激活、信号受体激活、丝氨酸型肽酶激活、丝氨酸水解酶激活、化学排斥物激活以及跨膜受体蛋白络氨酸激酶激活等生物学过程,影响癌症中的转录调节失调、癌症中的miRNAs等信号通路。结论成功构建了参与胃癌发生、发展的LncRNA-miRNA-mRNA调控网络,并对部分基因进行临床标本验证,为胃癌诊断和治疗的分子生物学研究提供新的依据。     

肺腺癌EMT相关基因筛选及其ceRNA网络构建

目的 筛选肺腺癌上皮间质转化(EMT)相关基因,并对其进行功能富集分析及蛋白互作网络(PPI)构建,根据竞争性内源RNA(ceRNA)假说及基因表达对患者预后的影响构建ceRNA网络。方法 利用基因表达图谱及肿瘤基因组图谱数据库筛选肺腺癌组织与正常组织的差异表达基因,将其导入GenClip3,得到EMT相关基因;应用Metascape对其进行基因本体论及京都基因和基因组百科全书富集分析,并且通过STRING数据库构建PPI并获得EMT关键基因;利用Kaplan-Meier分析关键基因与患者预后的关系;使用miRTarbase、miRNet database、ENCORI等分析工具构建ceRNA网络。结果 本研究获得了156个肺腺癌EMT相关基因及其关键基因钙黏蛋白1、白细胞介素-6、基质金属蛋白酶9、血小板内皮细胞黏附分子、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A、α1-Ⅰ型胶原基因、分泌型磷酸蛋白1、TIMP基质金属蛋白酶抑制因子1、小窝蛋白1、zeste基因增强子同源物2(EZH2),并预测了关键基因的PPI及共同靶向这些关键基因的治疗性中药丹参、人参芦、人参、人参叶、人参花;构建了EZH...     

ceRNA调控网络在心血管疾病中的研究进展

竞争性内源RNA(ceRNA)作为生物标志物、潜在的治疗靶点和强有力的预后指标,在心肌肥厚、心肌梗死以及动脉粥样硬化等心血管疾病中均表现出了巨大的研究价值及临床应用前景。该文主要介绍了ceRNA调控网络在心血管疾病(CVDs)中的最新研究成果及其调控机制。     

ceRNA与肿瘤

长链非编码RNA(LncRNA)、微小RNA(miRNA)、mRNA及假基因是竞争性内源RNA(ceRNA)理论的重要组成部分。LncRNA和miRNA都属于非编码RNA的范畴,不具备蛋白编码能力,不能翻译为蛋白质。LncRNA是一类转录本长度>200个核苷酸的RNA分子,可在表观遗传、转录或转录后调控等多种方式在生物体内发挥重要作用。MicroRNA长约22个核苷酸,可与靶mRNA 3UTR区互补结合,抑制靶mRNA的翻译或降解mRNA。mRNA具有蛋白编码能力,且大多数mRNA中分布大量的microRNA反应元件(MRE)。假基因拥有与编码基因高度同源的基因序列,与亲代编码基因相同或相似的MREs,但失去了编码蛋白质的能力。LncRNA,mRNA,假基因及miRNA可通过MREs进行相互作用,各类型RNA之间通过竞争MREs构成一个庞大的ceRNA调控网络,在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。     

基于TCGA 数据库构建三阴性乳腺癌预后相关的ceRNA 调控网络及分析

目的 通过分析癌症基因组图谱（the cancer genome atlas,TCGA）数据库构建三阴性乳腺癌(triple negativebreast cancer,TNBC）预后相关的竞争性内源性核糖核酸（competitive endogenous RNA, ceRNA）调控网络。方法 从TCGA 数据库中下载TNBC lncRNA 表达RNAseq 数据,对TNBC 患者的 mRNA,miRNA 和lncRNA 进行差异表达分析,并进一步行生存分析,得到与乳腺癌有明显差异表达同时也对生存有相关性的mRNA,miRNA 和lncRNA。同时构建 lncRNA- miRNA - mRNA 相关 ceRNA 调控网,再对生存相关 lncRNA 所相关的 mRNA 进一步功能富集和注释,并构建蛋白质互作网络最终用关键基因通过人类蛋白质图谱（the human protein atlas,HPA）数据库进行验证。结果 在TCGA 中共找到TNBC 差异表达mRNA 2 331 个、差异miRNA 100 个和差异lncRNA 1 269 个。ceRNA 调控网中的 mRNA 在细胞黏附、唾液分泌和血小板活化、用于IgA 产生的肠道免疫网络、补体和凝血级联反应等信号通路中明显富集。生存分析中,1 个差异mRNA(NMUR1）,1 个差异表达miRNA(hsa-miR-6832-3p),2 个差异表达的lncRNA（AC104809,LINC01297）的表达量均与TNBC 患者的预后相关,差异具有统计学意义（P ＜ 0.05）。最后利用HPA数据库对NMUR1 蛋白水平和生存分析验证,NMUR1 的高表达患者的总生存期显著高于NMUR1 低表达组,差异有统计学意义（P ＜ 0.05）。结论 成功构建了促进TNBC 发生发展的 lncRNA-miRNA-mRNA 调控网络,筛选得到生存相关的差异mRNA,miRNA 和lncRNA 为TNBC 发病机制的研究和诊疗生物标志物的探索提供参考依据。     

基于内源性竞争性网络的Ⅰ型、Ⅱ型子宫内膜癌关键长非编码RNA和微小RNA分析

目的 基于内源性竞争性网络分析可用于子宫内膜癌(EC)分型及诊治的潜在生物标志物.方法 从TCGA数据库中总结EC差异表达的基因,筛选出32个基因来构建内源性竞争性网络.采用基因本体论(GO)和京都基因与基因组数据库(KEGG)富集分析、相关性分析、生存分析及GEO数据集验证,进一步筛选关键基因.结果 Ⅰ型EC和Ⅱ型E...     

竞争性内源RNA调控网络在心血管疾病中的研究进展

竞争性内源RNA(ceRNA)作为生物标志物、潜在的治疗靶点和强有力的预后指标,在心肌肥厚、心肌梗死以及动脉粥样硬化等心血管疾病中均表现出了巨大的研究价值及临床应用前景。该文主要介绍了ceRNA调控网络在心血管疾病(CVDs)中的最新研究成果及其调控机制。     

慢性胰腺炎与胰腺癌相互关系的研究进展

研究发现慢性胰腺炎与胰腺癌的关系密切,国内外学者从发病机制、影像学表现以及肿瘤分子标记物等多方面对两者之间的关系进行了大量的实验与临床研究,发现胰腺炎患者发生胰腺癌的危险性增加,但两者的因果关系尚有争议。本文从两者的病因、病理、临床表现、影像学检查、分子生物学方面做一综述。     

基于TCGA数据库筛选微小RNA（miRNA）用于原发性乳腺癌早期诊断的生物信息学分析

目的　基于肿瘤基因图谱（the cancer genome atlas,TCGA）数据库筛选微小RNA（miRNA）用于原发性乳腺癌的早期诊断。方法　从TCGA上下载原发性乳腺癌miRNA表达数据,将癌症组与正常组比较获得差异表达miRNA。用miRwalk2.0软件分析差异miRNA的靶基因。在c-Bioportal数据库中筛选出原发性乳腺癌突变发生率大于5%的突变基因。分析差异miRNA作用的靶基因与乳腺癌高频突变基因之间的关系,得到备选miRNA,将备选miRNA与乳腺癌前20 名差异表达的miRNA求交集,得到目标miRNA,将目标miRNA做受试者工作曲线（ROC曲线）分析。结果　TCGA数据包含原发性乳腺癌组织1 075例,正常对照乳腺组织95例,共有1 870条miRNA的表达数据。共得到差异表达显著miRNA 129个（P＜0.05）,其中乳腺癌组织中表达升高至3倍以上的miRNA 90个,下调至1/3的miRNA 39个,预测到相对应18 413个靶基因,筛选出原发性乳腺癌突变基因12个。18 413个靶基因中包含12个高频基因,此12个基因是差异miRNA的靶基因同时也是高频基因,故将此12个基因对应的63个miRNA作为备选miRNA。将备选miRNA与乳腺癌前20 名差异表达的miRNA求交集得到目标miRNA 6个:hsa-mir-4732,hsa-miR-486,hsa-miR-592,hsa-miR-449b,hsa-miR-187和hsa-miR-196a,将这 6个miRNA构建ROC曲线（P＜0.05）,预测其作为肿瘤标志物的诊断能力。结论　基于TCGA数据库的生物信息学方法可简便而可靠地筛选目标miRNA进行后续研究,有较高的参考价值。     

胰腺癌和慢性胰腺炎的CT表现及鉴别诊断

目的：了解胰腺癌和慢性胰腺炎CT表现上的特殊征象，研究其鉴别诊断的价值。方法：对经手术病理证实和CT、US复查确诊的60例胰腺癌、40例慢性胰腺炎的CT表现，进行回顾性分析。结果：①胰腺增大：胰腺癌60／60例(100％)，慢性胰腺炎38／40例(95％)。②局限性肿块：胰腺癌58／60例(96．7％)，慢性胰腺炎29／40例(72．5％)。③胰管扩张：胰腺癌43／60例(71％)，慢性胰腺炎11／40例(27．5％)。④肝内外胆管扩张：胰腺癌51／60例(85％)，且主要表现为扩张的胆管突然中断(78％)，慢性胰腺炎13／40例(32．5％)，主要表现为逐渐狭窄。⑤胰腺钙化、病变包裹胰后大动脉等等CT表现，都具有一定的特异征象。结果：认真分析，仔细研究CT的特异征象，提高CT在胰腺癌和慢性胰腺炎的定性诊断的准确率。     

基于GEO数据库整合miRNA-mRNA表达谱筛选卵巢癌的关键基因分子及生物信息分析

目的　卵巢癌是妇产科恶性肿瘤死亡的主要原因之一,但其致病分子机制还未被清晰阐明。该研究通过整合生物信息学方法,旨在挖掘其潜在的关键基因分子及生物学功能,以便更全面地揭示其发病机制。方法　从GEO (Gene Expression Omnibus) 数据库下载miRNA和mRNA表达谱芯片集。通过R语言“limma”包筛选差异表达的miRNA和mRNA。通过FunRich软件对筛选的差异miRNA进行靶标预测,并与筛选的差异mRNA取交集得到共有差异基因。通过R语言“clusterProfiler”包对共有差异基因进行富集分析和通路注释以挖掘其生物学功能。 运用string数据库和cytoscape软件进一步构建miRNA-靶基因调控网络,并鉴定分子网络中的关键基因分子。结果　共筛选鉴定出167个共有差异基因。富集分析表明共有差异基因主要涉及细胞外组织、胚胎器官发育、突触后特化、胶原三聚体和DNA结合转录激活等生物过程;通路注释表明共有差异基因主要参与蛋白质的消化吸收和松弛素信号通路行为。分子网络分析筛选鉴定了10个候选关键基因,并发现miR-29c-3p,miR-1271-5p和 miR-133b抑癌分子与共有差异基因存在最广泛的靶向关系,处于调控中枢核心地位。上述关键基因分子在卵巢癌发生发展中扮演了重要角色。结论　该研究采用的系统整合方法学和鉴定的关键基因分子有助于揭示卵巢癌的潜在致病机制,也为卵巢癌的早期筛查提供新的候选标志物。     

基于GEO数据库对类风湿性关节炎相关基因筛选及生物信息学分析

目的　基于生物信息学筛选类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis, RA)的差异表达基因,并分析差异表达基因的生物学功能及其调控通路。方法　从GEO(gene expression omnibus)数据库检索并下载了基因芯片GSE94519,通过GEO数据库的在线分析工具GEO2R以P<0.05,|logFC>1.5|为条件筛选RA的差异基因,以DAVID6.8对筛选出的RA差异基因开展GO功能注释和KEGG信号通路富集分析。通过STRING在线分析工具和Cytoscape软件挖掘在RA生物学过程中发挥至关重要作用的关键基因。结果　该研究共发现差异表达基因278个,GO功能在生物学方面主要介导血小板脱颗粒、病毒过程、氧化还原过程和GTPase活性正调节的转导过程,在细胞功能方面主要参与胞外小体、胞浆、薄膜及细胞质的调控,在分子功能方面主要富集于GTPase活性、泛素蛋白连接酶结合、钙黏蛋白结合参与细胞之间的黏附。KEGG的分析RA差异表达的基因结果表明其主要的信号通路是调节氧化磷酸化以及帕金森病,在蛋白互作网络中筛选出10个Hub基因分别为ACTB,RHOA,PPBP,B2M,MT-CYB,PF4,CFL1,MT-ATP6,VCL和TPM1。结论　利用生物信息学和R语言能有效分析GEO数据库的原始基因芯片数据,获得芯片内在的生物学信息;通过关键差异基因分析不仅能识别目前已知的类风湿关节炎相关信号通路,还能发现一些新的通路或生物学过程。     

基于GEO 芯片数据的肝癌关键生物标志物的筛选与鉴定及生物信息学分析

目的 基于生物信息学分析方法,获取与正常肝组织具有表达差异、且与肝癌患者生存、病理参数密切相关的肝癌基因。方法 通过GEO 数据库获取三组肝癌芯片表达谱,利用GEO2R 鉴定肝癌组织与正常肝组织具有表达差异的基因;应用DAVID 数据库,富集差异表达基因;使用STRING 数据库及Scytoscape 软件,构建核心差异基因的蛋白质互作网络（protein-protein interaction,PPI）,并通过UCSC Cancer Genomics Browser 网站在TCGA 数据库中验证关键差异基因在肝癌中的表达情况;基于Kaplan Meier-Plotter 及UALCAN 在线分析工具,挖掘关键基因在肝癌组织中的mRNA 表达与临床病理参数的关系。结果 从三个芯片数据集中鉴定出74 个共同差异表达基因;这些基因显著富集在细胞外小体、细胞外间隙、氧化还原等生物过程;PPI 网络分析共聚焦到15 个基因,其中8 个基因与肝癌患者的总生存率相关,5 个基因与肝癌的分级、分期相关。 结论 ANLN, ECT2, HMMR, KIF20A, NCAPG, PBK, RACGAP1 和ZWINT 等基因可作为肝癌诊断和治疗的候选靶点,为临床诊治提供新的思路。     

新喋定、CA19-9和TPS在胰腺癌和慢性胰腺炎中的临床诊断价值

目的 研究新喋定、CA19-9和组织多肽特异性抗原（polypeptide-specific antigen,TPS）对胰腺癌和慢性胰腺炎的鉴别诊断价值.方法 选取2010-2012年75名胰腺癌患者和62例慢性胰腺炎患者,同时选择50例健康人作为对照,采集临床资料,检测血清CA19-9、新喋定和TPS,并进行统计学分析.结果 胰腺癌患者的新喋定（17.7 nmol/L）,CA19-9（102.2U/ml）和TPS（135.3 U/L）高于慢性胰腺炎患者（6.1 nmol/L,23.5 U/ml,61U/L）（p＜0.01）.慢性胰腺炎患者TPS和CA19-9高于正常对照组（40U/1,9.3 U/ml） （P＜0.01）,而新喋定差异无统计学意义（P＞0.05）.新喋定对胰腺癌的灵敏度和特异度（92.2％,87.3％）高于CA19-9（82.2％,75.3％）和TPS（72.2％,64.3％）.结论 新喋定对鉴别胰腺癌和慢性胰腺炎具有较好的诊断价值.     

H-scan,Shear Wave and Bioluminescent Assessment of the Progression of Pancreatic Cancer Metastases in the Liver

The non-invasive quantification of tumor burden and the response to therapies remain an important objective for imaging modalities. To characterize the performance of two newly optimized ultrasound-based analyses, we applied shear wave and H-scan scattering analyses to repeated trans-abdominal ultrasound scans of a murine model of metastatic pancreatic cancer. In addition, bioluminescence measurements were obtained as an alternative reference. The tumor metastases grow aggressively and result in death at approximately 4 wk if untreated, but longer for those treated with chemotherapy. We found that our three imaging methods (shear wave speed, H-scan, bioluminescence) trended toward increasing output measures with time during tumor growth, and these measures were delayed for the group receiving chemotherapy. The relative sensitivity of H-scan tracked closely with bioluminescence measurements, particularly in the early to mid-stages of tumor growth. The correlation between H-scan and bioluminescence was found to be strong, with a Spearman's rank correlation coefficient greater than 0.7 across the entire series. These preliminary results suggest that non-invasive ultrasound imaging analyses are capable of tracking the response of tumor models to therapeutic agents.     

基于 GEO数据筛选卵巢癌细胞对紫杉醇耐药基因及相关分子机制与治疗药物实验探讨

目的　基于 GEO数据筛选卵巢癌患者对紫杉醇耐药的基因分子机制和治疗药物并进行实验验证。方法　利用 GEO数据库下载卵巢癌紫杉醇耐药基因芯片 GSE28784和 GSE15372,通过 R和 Bioconductor筛选共同差异表达基因并进行 GO和 KEGG分析。分析卵巢癌紫杉醇耐药的基因分子机制,采用 ConnectivityMap筛选紫杉醇耐药卵巢癌患者的治疗药物并进行验证。结果　GSE15372和 GSE28784数据集筛选共同差异表达基因,其中上调 143个,下调 83个。 GO分析显示,共同差异表达基因参与 DNA复制和代谢过程、胆固醇代谢、染色体细胞组分、辅酶结合及腺嘌呤核苷酸结合等分子功能。 KEGG结果显示,共同差异表达基因参与细胞周期、蛋白酶体及萜类化合物骨架生物合成等肿瘤信号通路。与紫杉醇耐药卵巢癌相关的关键基因有 CDK2,MCM4,hMSH2,JUN及 AREG。根据 ConnectivityMap模块分析结果,确定潜在候选药物为血根碱。 1.0,3.0及 5.0 μmol/L血根碱组、紫杉醇组及空白对照组的卵巢癌细胞增殖率和侵袭数目比较,差异具有统计学意义 (F=189.265,95.127,均 P<0.001)。不同浓度血根碱组的卵巢癌细胞增殖率和侵袭数目显著低于紫杉醇组和空白对照组,差异均有统计学意义 (t=2.341~8.720,均 P<0.05)。紫杉醇组与空白对照组的卵巢癌细胞增殖率和侵袭数目比较差异均无统计学意义 (t=0.543,0.389,均 P>0.05)。不同浓度血根碱组组间卵巢癌细胞增殖率和侵袭数目比较,差异具有统计学意义 (t=2.380~5.677,均 P<0.05)。结论　卵巢癌紫杉醇耐药与 CDK2, MCM4,hMSH2,JUN及 AREG关键基因有关,血根碱能有效抑制卵巢癌细胞的增殖、侵袭,有望成为紫杉醇耐药卵巢癌患者的治疗新药。     

167例老年胰腺癌特点及与糖尿病、慢性胰腺炎的关系分析

目的 :分析 16 7例老年胰腺癌的临床特征 ,探讨胰腺癌与糖尿病、慢性胰腺炎之间的关系。方法 :对 16 7例胰腺癌和16 7例对照组进行回顾性对比分析 ,计算其相对危险度 (RR) ,评价胰腺癌与糖尿病、慢性胰腺炎的关系。结果 :(1)胰腺癌的临床表现以腹痛、黄疸、消瘦、腹胀和上腹不适为主 ,男性多见。无一例是早期胰腺癌。 (2 )在胰腺癌组中 2年内确诊糖尿病有4 5例 (2 6 .95 % ) ,对照组中有 4例 (2 .4 0 % ) ,两组有显著差异 (P <0 .0 1)。胰腺癌组中糖尿病病史两年以上有 12例 (7.19% ) ,对照组中有 14例 (8.38% ) ,两组无显著差异 (P >0 .0 5 )。 (3)胰腺癌组和对照组分别检出慢性胰腺炎 6例和 1例 ,两组无显著差异 (P >0 .0 5 )。结论 :老年人胰腺癌确诊相对较晚 ,常伴有糖尿病的发生 ,但糖尿病不是胰腺癌的危险因素 ,糖尿病是胰腺癌的继发性结果。慢性胰腺炎与胰腺癌发生无相关性。老年人出现血糖异常须警惕胰腺癌的发生。     

Stealth核糖核苷酸干扰抑制胰腺癌细胞DNMT1表达的研究

目的:研究靶向甲基化转移酶1(DNMT1)基因的Stealth核糖核苷酸干扰(RNAi)技术对胰腺癌细胞Panc-1中DNMT1表达的抑制作用.方法:通过Block-IT TM RNAi Designer在线设计合成针对DNMT1的Stealth核糖核苷酸(siRNA),以50 nM siRNA用脂质体转染法转染Panc-1细胞.同时设空白对照组,RNAi阴性对照组,荧光RNAi组,每组3个复孔;在转染24 h、48h、72h后用荧光显微镜观察转染效率,以48h荧光强度最亮.应用逆转录聚合酶链反应(RT- PCR)检测DMNT1信使核糖核酸(mRNA)含量,免疫印迹(Western blot)检测DNMT1蛋白的表达.结果:将靶向DNMT1基因Stealth RNAi转染到胰腺癌细胞Panc-1中后,Panc-1细胞在转染RNAi后48h的转染效率为50％～60％;DNMT1的蛋白和mRNA水平显著下调,与对照组相比,转染后48h的相对抑制率分别为68％和67.8％(P＜0.05),也显著低于空白对照组及空载体组(P＜0.05).结论:DNMT1靶向的Stealth RNA瞬时转染到胰腺癌细胞Panc-1中可显著沉默DNMT1的基因和蛋白的表达,为胰腺癌的基因治疗提供新的理论依据.