利用生物信息学分析鉴定鼻咽癌转移的信号通路及核心基因

目的利用基因芯片技术和生物信息学分析方法,筛选出鼻咽癌转移相关的核心基因和相关信号通路,为寻找鼻咽癌转移早期诊断和靶向治疗潜在标志物提供依据。方法 GSE103611的表达芯片从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库中下载,该数据库中包含48个样本,包括24个原发鼻咽癌样本和24个放疗后转移的鼻咽癌样本。整理微阵列数据集获得差异表达基因(DEGs)与本课题组前期构建的相对于CNE-2侵袭转移能力更强的CNE-2SI细胞对比芯片差异基因进行比对获得共同差异基因。利用基因本体论(GO)和京都百科全书基因和基因组数据库(KEGG)对共同差异基因进行富集并利用DAVIDE在线进行分析。共同差异基因的蛋白质互作(PPI)网络由STRING数据库构建。Hub基因分析通过Cytoscape软件中的cytoHubba插件制作。关键基因的生存分析通过Kaplan Meier-plotter数据库分析获得。结果 GSE103611数据集中共鉴定出差异基因共3301个,其中上调506个,2795个基因被下调。本课题组的芯片中差异基因共2691个,其中上调1349个,1342个基因被下调。两个芯片共同上调基因47个,下调基因135个,共计182个。GO分析表明共同差异基因的生物学功能主要集中在基本的生物学过程和细胞黏附;主要的细胞成分包括细胞膜和细胞质;分子功能包括ATP结合等(P 0.05)。KEGG通路分析显示这些共同差异基因主要参与脂类代谢、MAPK信号通路和细胞黏附信号通路(P0.05)。CytoHubba插件分析从PPI网络中找到前20个具有高度关联性的核心基因。生存分析发现CXCL10、CUL7、PLCB2可能与在鼻咽癌不良预后相关(P 0.05)。结论利用生物信息学分析筛查鼻咽癌转移相关DEGs和通路可以帮助了解鼻咽癌转移发生的分子机制,对鼻咽癌转移的早期诊断具有临床意义。     

生物信息学分析导致类风湿关节炎性别差异的关键基因与信号通路北大核心CSCD

目的:通过生物信息技术分析探讨类风湿关节炎(RA)发病机制中性别间生物学差异的关键基因和通路。方法:从GEO数据库中获取GSE55457、GSE55584、GSE12021中正常男女性滑膜样本和RA男女性患者滑膜样本的基因表达数据,将数据整合并使用R软件对差异表达基因(DEGs)进行鉴定。使用在线工具DAVID数据库对DEGs进行GO分析和KEGG分析。使用Cytoscape 3.6.0构建DEGs的蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI),并进行模块分析。结果:男性组高表达基因416个,低表达基因336个,女性组高表达基因744个,低表达基因309个。在男性RA发病中,IL-6、MYC、EGFR、FOS和JUN被认为是关键基因;在女性RA发病中,IL-6、ALB、PTPRC、CXCL8和CCR5被认为是关键基因。结论:生物信息学分析筛选出的差异基因分别参与男性和女性RA疾病进展的不同机制,为RA发病机制的探究提供了理论依据。     

脓毒症患者中性粒细胞差异表达基因及信号通路的生物信息学分析

目的寻找脓毒症患者中性粒细胞中发生差异变化的致病相关基因及关键通路。方法从基因表达汇编(GEO)数据库下载GSE6535、 GSE49755、 GSE49756、 GSE49757,其中包含143个实验组样本及65个对照组样本的基因芯片数据。采用R软件的相关程序包筛选鉴定出中性粒细胞差异表达基因(DEG)。通过两两交集,得到共93个DEG,进一步用DAVID、 STRING及Cytoscape里的ReactomeFIPlugIn和Cytohubba应用程序等多种方法进行基因功能和通路富集分析、 PPI网络分析和关键基因分析。结果确定中性粒细胞最重要的关键DEG,包括Toll样受体2(TLR2)、原癌基因SRC、基质金属蛋白酶9(MMP9)、白细胞介素1受体2(IL1R2)、抑制蛋白β1(ARRB1)、白细胞介素1受体相关激酶3(IRAK3)、白细胞介素18受体1(IL18R1)、白细胞介素18受体相关蛋白(IL18RAP)、丝氨酸/苏氨酸激酶17b(STK17B);发现了一些涉及脓毒症患者致病相关的通路以及免疫相关的生物学过程。结论这些基因可能通过多种信号通路引起脓毒症的发生发展。     

调控骨肉瘤及干细胞的相关信号通路

文题释义： 骨肉瘤：是多发于儿童和青少年的原发恶性骨肿瘤,恶性程度高,容易发生转移,预后不良。骨肉瘤的复发、转移及多药耐药,是制约骨肉瘤治疗效果的主要问题。 信号通路：是指能将细胞外的分子信号经细胞膜传入细胞内发挥效应的一系列酶促反应通路,在骨肉瘤的发生、增殖和侵袭中发挥重要作用。 背景：骨肉瘤是儿童和青少年中最常见的原发性骨源性恶性肿瘤,过去30年骨肉瘤患者的预后几乎没有大的进步,迫切需要开发新的策略和创新疗法,以进一步提高骨肉瘤患者的生存率。 目的：阐述骨肉瘤进展和转移的分子机制和信号传导网络的最新进展,为治疗骨肉瘤提供一定的理论基础。 方法：以“骨肉瘤,信号通路,预后,转移,耐药,Notch,Wnt/β-catenin,Hedgehog,PI3K/Akt/mTOR,BMPs”为中文检索词,以“osteosarcoma,signaling pathway,prognosis,metastasis,drug resistance,Notch,Wnt/β-catenin,Hedgehog,PI3K/Akt/mTOR,BMPs”为英文检索词,应用计算机在CNKI、PubMed 数据库检索1999年2月至2019年2月相关文献共586篇。通过阅读文献标题和摘要进行筛选,按排除标准剔除不相关的文献,最后共纳入40篇文献进行综述。 结果与结论：信号通路在骨肉瘤的形成和增殖调控方面非常重要,研究发现Notch、Wnt/β-catenin、Hedgehog、PI3K/Akt/mTOR和BMP等信号通路在骨肉瘤及骨肉瘤干细胞中均有表达,对骨肉瘤的发生发展产生重要影响。 ORCID: 0000-0003-4489-9647(陶海) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

miRNA调控骨肉瘤肺转移的研究进展

目前骨肉瘤(osteosarcoma)患者预后虽已有明显提升，但发生肺部转移患者预后较差，存活率较低。近年研究发现，微小RNA(microRNA, miRNA)可调控骨肉瘤细胞的多种生物学行为，包括增殖、凋亡、耐药、迁移和侵袭等。其中，多数学者研究发现骨肉瘤细胞中多种异常表达的miRNAs通过多种方式调节骨肉瘤的肺转移，具有成为骨肉瘤肺转移治疗靶点的潜力。目前已发现的作用方式有miRNA靶向调控下游信使RNA(messenger RNA, mRNA)、调控骨肉瘤细胞上皮-间充质转化(epithelial-mesenchtmal transition, EMT)、调控Wnt/β-catenin信号通路以及受到竞争性内源RNA(competing endogenous RNA, ceRNA)的反向调节。因此，该文对miRNA调控骨肉瘤肺转移的研究进展作一综述，以期为骨肉瘤肺转移相关研究提供思路。     

乳腺原发癌和淋巴结转移癌干细胞Hedgehog信号通路相关基因的比较

目的:探讨Hedgehog信号通路相关基因在乳腺原发癌干细胞与其相应的淋巴结转移癌干细胞中的表达及意义。方法:收集新鲜的乳腺癌标本,经快速病理诊断为乳腺浸润性导管癌,且伴有腋窝淋巴结的转移,采用免疫磁珠分选法分别提取乳腺原发癌与淋巴结转移癌干细胞,采用Real-time PCR检测Hedgehog信号通路相关基因Shh、Ptch、Smo和Gli-1在乳腺原发癌干细胞与相应转移癌干细胞中的表达。结果:Shh在乳腺原发癌干细胞和相应淋巴结转移癌干细胞中的表达没有统计学意义;Ptch在乳腺原发癌干细胞的表达明显高于转移癌干细胞,而Smo、Gli-1在乳腺原发癌干细胞的表达明显低于转移癌干细胞。结论:与乳腺原发癌干细胞相比,转移癌干细胞Hedgehog信号通路处于更高的活化状态,从而具有更强的侵袭和转移能力,有可能成为新的治疗靶点。     

肺腺癌预后代谢相关基因的生物信息学分析

目的 基于代谢基因的生物信息学构建肺腺癌预后模型及验证。方法 获取癌症基因组图谱(TCGA)数据库和基因表达数据集(GEO)肺腺癌相关数据，套索(LASSO)回归构建多基因预后模型并计算风险值(RS)。单因素、多因素Cox独立预后分析，通过受试者工作特征(ROC)曲线评价模型的ROC曲线下面积(AUC)并进行生存分析。构建列线图评价模型的可行性，通过基因集富集分析(GSEA)进行代谢基因功能富集分析。肿瘤免疫评估资源(TIMER)数据库分析患者RS与免疫细胞浸润以及与免疫检查点分子表达的相关性。结果 运用TCGA数据库基于18个代谢相关基因构建肺腺癌预后模型，RS可以作为独立的预后因子。ROC曲线下面积为0.713。生存分析显示，与高风险组相比，低风险组总体生存率更高，预后模型与免疫细胞的浸润以及与免疫检查点分子的表达有关。结论 代谢相关基因肺腺癌预后模型的RS是独立预后因子，模型具有较高的预后判断价值。     

血清淀粉样蛋白A对骨肉瘤细胞侵袭、迁移能力以及MAPK信号通路的影响

目的:探讨沉默血清淀粉样蛋白A(SAA)的表达对骨肉瘤细胞活力、凋亡、转移能力以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的影响。方法:通过小干扰RNA(siRNA)特异性沉默SAA在骨肉瘤U2OS细胞中的表达,实验分为空白对照组、阴性对照组和实验组,阴性对照组和实验组分别转染阴性对照siRNA和SAA-siRNA,空白对照组不做任何处理。MTT法观察细胞的活力变化,Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞的凋亡率,Transwell小室法分析细胞迁移和侵袭能力的变化,Western blot检测细胞中SAA、磷酸化p38 MAPK(p-p38 MAPK)和磷酸化c-Jun氨基末端激酶(p-JNK)的蛋白水平。结果:SAA-siRNA可显著降低SAA在骨肉瘤U2OS细胞中的表达(P 0. 05);与空白对照组相比,SAA-siRNA组细胞的活力显著降低(P 0. 05),凋亡率显著升高(P 0. 05),侵袭和迁移能力显著降低(P 0. 05)。SAA-siRNA组细胞中p-p38 MAPK和p-JNK的蛋白水平显著低于对照组(P 0. 05),而总JNK和p38蛋白表达量的差异无统计学显著性。结论:沉默SAA的表达可抑制骨肉瘤细胞活力,诱导其凋亡,降低细胞的转移能力,其作用可能与调控MAPK信号通路的活性有关。     

CCDC33激活经典Wnt信号通路促进肺癌细胞的侵袭转移

目的研究CCDC33在人小细胞肺癌中的表达、临床病理学意义及相应的作用机制。方法分析了138例人非小细胞肺癌中CCDC33蛋白表达和亚细胞定位与临床病理因素的关系,采用免疫组织化学染色,免疫印迹方法和Transwell法探讨其对非小细胞肺癌增殖、侵袭能力影响的机制。结果 CCDC33在肺癌组织的细胞浆中高表达,阳性率为57.9%(80/138),明显高于相对应的癌旁组织14.7%(10/68,<0.001),且其高表达与非小细胞肺癌的低分化(=0.006)、高TNM分期(=0.008)、淋巴结转移(=0.002)明显相关。干扰CCDC33活化的betacatenin表达下降,肺癌细胞的侵袭转移能力也明显下降。结论 CCDC33参与非小细胞肺癌的发生发展,促进侵袭和转移,与激活经典Wnt通路相关。     

Notch信号通路调控骨肉瘤细胞增殖的机制研究*

目的 观察Notch通路阻断剂DAPT和Notch通路激动剂Jagged1对人骨肉瘤143B细胞和MG63细胞体外增殖和体内成瘤的影响,探讨Notch信号通路在骨肉瘤细胞增殖中的调控作用。方法 体外培养人骨肉瘤143B细胞和MG63细胞,采用CCK-8法、集落形成试验以及BrdU染色法检测DAPT和Jagged1对两种细胞增殖的影响;在体内利用裸鼠成瘤试验,观察DAPT对于骨肉瘤细胞体内成瘤能力的调控作用,并对肿瘤组织进行切片染色,观察肿瘤组织恶性程度的变化情况。结果 CCK-8法检测结果表明DAPT显著抑制143B细胞和MG63细胞的增殖,且和浓度呈正相关,但10 μM的DAPT与20 μM的DAPT对143B细胞的增殖抑制能力无明显差异。肿瘤集落形成试验结果表明DAPT能够显著抑制肿瘤集落的形成。BrdU染色结果显示DAPT组的BrdU阳性细胞明显少于对照组和Jagged1组,而Jagged1组的阳性细胞数明显多于对照组。体内裸鼠成瘤实验结果显示,与对照组相比,DAPT组能够明显抑制肿瘤大小,Ki67阳性率降低。HE染色结果显示,DAPT组肿瘤组织中的细胞核数量和血管数量明显减少,且组织内部更加疏松。 结论 Notch信号通路参与调控人骨肉瘤143细胞和MG63细胞的体外增殖与体内成瘤行为,抑制Notch通路的表达可能成为骨肉瘤治疗的重要靶点。     

人肺癌细胞的肿胀应激及其信号通路分析

目的 通过比较肺癌与对应癌旁组织的含水量、细胞核大小以及丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)磷酸化激活情况以明确肺癌细胞是否存在肿胀应激。方法 采用干湿质量比较法检测10例人肺腺癌、 12例肺鳞癌以及对应的癌旁正常肺组织新鲜标本的含水量差别。用磷酸化和非磷酸化抗体结合免疫组织化学染色方法,检测30例肺腺癌、 32例肺鳞癌、 10例正常肺泡上皮细胞和10例正常肺支气管上皮细胞c-Jun氨基末端激酶(JNK)、胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)和p38 MAPK的表达及磷酸化激活情况。最后采用HE染色结合图像分析软件估算肺腺癌和肺鳞癌的癌细胞和对应癌旁正常肺泡上皮细胞及支气管上皮细胞的细胞核大小差别。结果 干湿质量比较法发现肺鳞癌和肺腺癌的平均含水量均显著高于其对应的癌旁正常组织。免疫组织化学染色发现p38 MAPK在肺腺癌和肺鳞癌及癌旁组织均高表达。ERK在肺腺癌和鳞癌组织均弱表达,但是在肺癌旁组织高表达。JNK在肺腺癌及癌旁组织均弱表达。在肺泡上皮组织和支气管上皮组织中JNK、 p38 MAPK、 ERK1/2均未被磷酸化激活。但是,肺腺癌、肺鳞癌组织中JNK被磷酸化激活,而p38 MA...     

唇腭裂相关基因的关键信号通路

唇腭裂是一种常见的出生缺陷,其发生的分子机制是近年来的研究热点。目前已有超过100个唇腭裂相关基因被发现,但这些基因的致病机制还有待阐明。基因携带的遗传信息通过信号通路来影响表型,信号通路的顺利传递是机体正常发育的必要条件。唇腭裂的形成过程中亦有信号通路的异常表达。一系列信号因子参与基因表达的调控,它们之间又相互作用,构成信号通路及复杂精细的信号调控网络,共同参与指导细胞活动及组织形成。本文就目前研究较多的与唇腭裂相关的几个重要信号通路进行概括,综述了唇腭裂发展过程中的重要分子机制,以期为唇腭裂的病因学及遗传学研究提供参考。     

利用生物信息学分析筛选乳腺癌不良预后的关键基因

目的利用生物信息学方法,通过分析基因表达数据库(GEO)基因芯片数据筛选与乳腺癌不良预后相关的核心基因,为乳腺癌的治疗提供新的候选靶点。方法从GEO数据库下载微阵列数据集GSE15852,采用GEO在线工具GEO2R筛选差异表达基因(DEGs);DAVID数据库对筛选出的差异表达基因,进行基因本体论分析(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;基于STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用关系(PPI),并用Cytoscape软件MCODE插件进行模块分析,获取关键基因;用在线工具Kaplan-Meier Plotter对这些关键基因进行生存分析,获取与乳腺癌预后不良的相关核心基因;采用基因表达谱交互分析(GEPIA)进一步验证。结果筛选出57个差异表达基因,其中上调基因17个,下调基因40个。上调基因主要富集在雌激素反应、对细胞运动的负调控反应、心脏右心室形态发生、交感神经系统发育、细胞-细胞黏附及输尿管的萌芽发育等生物过程;聚焦于造血细胞系信号通路。下调基因显著富集在脂质代谢、分解、存储过程,胆固醇的储存、运输,甘油三酯的合成分解代谢,血管生成等生物过程;聚焦于PPAR信号通路、对脂肪细胞脂肪分解的调节作用、脂肪细胞因子信号通路等途径。PPI网络及MCODE模块分析鉴定出7个核心基因,关键基因的生存分析及GEPIA分析发现CD24和EPCAM基因的高表达患者生存率低于低表达患者。结论该方法为寻找乳腺癌不良预后的关键基因、探索乳腺癌治疗新靶点提供一定依据。     

HMMR基因与肺腺癌患者预后及浸润性免疫细胞关系的生物信息学分析北大核心CSCD

目的:透明质酸介导的运动受体(HMMR)基因在多种肿瘤中异常表达,然而,其在肺腺癌(LUAD)中的预后价值及与浸润性淋巴细胞的关系未知,因此,本文着重研究HMMR在LUAD中的预后价值及与浸润性免疫细胞的关系。方法:从TCGA数据库下载LUAD组织和正常组织间的转录表达谱及相应临床信息。通过RT-PCR反应评估LUAD细胞系及正常支气管上皮细胞系HMMR的表达水平。通过临床蛋白质组学肿瘤分析联盟(CPTAC)评估HMMR蛋白表达情况。受试者工作特征(ROC)曲线用于区分LUAD组织与邻近正常组织。通过单因素及多因素Cox分析及Kaplan-Meier方法评估HMMR对患者预后的影响。通过STRING构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。采用R语言“ClusterProfiler”包进行功能富集分析。通过TIMER评估HMMR在不同肿瘤中的表达情况及与LUAD浸润性免疫细胞浸润丰度间的关系。结果:HMMR在肺腺癌组织及细胞系中的表达较邻近正常组织或正常支气管上皮细胞系中显著上调。HMMR表达增加与吸烟超过40年、R1或R2残留肿瘤、高T分期、淋巴结转移、远处转移和高TNM分期相关。Kaplan-Meier生存分析显示,HMMR高表达组的LUAD患者预后较低表达组患者差(41.9个月vs 59.9个月,P<0.001),各亚组分析也显示相似的结果。ROC曲线分析表明,在截断水平为2.103的情况下,HMMR区分LUAD与相邻对照的敏感性和特异性分别为98.3%和86.2%。相关分析表明,HMMR的表达水平与肿瘤浸润性免疫细胞的浸润丰度相关。结论:HMMR表达上调与LUAD预后不良和免疫浸润显著相关,可以作为LUAD预后不良的生物标志物及免疫治疗靶点。     

转移抑制基因KAI1与骨肉瘤侵袭转移特性的关系

目的：探讨骨肉瘤组织和骨肉瘤细胞系中转移抑制基因KAI1 mRNA的表达与骨肉瘤侵袭转移特性的关系。方法:采用RT-PCR法研究18例手术切除新鲜骨肉瘤组织和3株培养骨肉瘤细胞系中KAI1 mRNA的表达，并同时研究3株培养骨肉瘤细胞系的增殖、侵袭和转移等生物学特性，利用全自动图像分析系统进行半定量分析。结果:KAI1 mRNA的表达量在伴有肺转移的骨肉瘤组织中为0.80±0.50，显著低于在不伴有肺转移的骨肉瘤组织中的1.48±0.64，前者显著低于后者（P＜0.05），KAI1 mRNA的表达与骨肉瘤的肺转移显著相关；3株骨肉瘤细胞系中U2-OS的增殖、粘附和侵袭力最低（均P＜0.01），而KAI 1 mRNA在骨肉瘤细胞系U2-OS中显著高表达（P＜0.05） 。结论：转移抑制基因KAI1可能通过抑制骨肉瘤细胞的增殖、粘附和侵袭而参与抑制骨肉瘤的肺转移。     

NM23基因相关信号通路在肿瘤转移中作用机制的研究进展

浸润和转移是恶性肿瘤的重要特征,也给肿瘤的治疗带来困难,是预后不良的重要因素.转移抑制因子23(non-metastasis,NM23)基因是最早发现的抗肿瘤转移基因之一.现在已经发现NM23是一个基因家族,包括NM23-H1、NM23-H2等重要的基因家族成员.研究表明NM23基因表达与实体瘤转移抑制有关,在很多实体瘤中可以作为进展和预后的分子标记.随着对NM23基因调控肿瘤转移的分子机制的研究的进一步开展,已经发现了一些NM23肿瘤转移抑制通路上下游的相关调控分子,为进一步的信号通路研究创造了条件.本文概述了近年来对NM23基因转移抑制通路研究的新近展,提出了以后可能的研究方向和需要解决的关键问题.     

NM23基因相关信号通路在肿瘤转移中作用机制的研究进展

浸润和转移是恶性肿瘤的重要特征,也给肿瘤的治疗带来困难,是预后不良的重要因素.转移抑制因子23(non-metastasis,NM23)基因是最早发现的抗肿瘤转移基因之一.现在已经发现NM23是一个基因家族,包括NM23-H1、NM23-H2等重要的基因家族成员.研究表明NM23基因表达与实体瘤转移抑制有关,在很多实体瘤中可以作为进展和预后的分子标记.随着对NM23基因调控肿瘤转移的分子机制的研究的进一步开展,已经发现了一些NM23肿瘤转移抑制通路上下游的相关调控分子,为进一步的信号通路研究创造了条件.本文概述了近年来对NM23基因转移抑制通路研究的新近展,提出了以后可能的研究方向和需要解决的关键问题.