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范可尼贫血肿瘤相关通路的基因集富集分析
目的 探讨范可尼贫血(FA)患者高肿瘤易感性的潜在机制与原因.方法 采用基因集富集分析(Gene set enrichment analysis,GSEA)对NCBI GEO数据库中21例FA患者和11例健康志愿者的骨髓单个核细胞基因表达谱进行比较研究,分析其在肿瘤相关通路及肿瘤相关基因集中的富集特征与核心富集基因.然后利用对基因本体学(Gene ontology)生物过程和结构基因组相关基因集的富集分析,迸一步阐释了该病高肿瘤易感性的潜在原因.结果 FA患者在抗Bcl-2抑制剂相关基因集和成纤维细胞生长因子、胰岛素及胰岛素样生长因子(IGF)信号通路介导的肿瘤基因集中有显著富集特征.其中核心富集基因D4S234E、SST、FGF、IGFR、FGFR和IGFBP等的高表达与促进肿瘤形成及耐药相关.在生物学过程上,FA患者细胞外分子的生物合成和结构与对照组具有显著差异.在结构基因组相关分析中发现,包含上述IGF2在内的转录起始位点附近具有模体RRCAGGTGNCV及CCTNTMAGA的基因集具有富集特征,其中前者与肿瘤发生的关键转录因子TCF3匹配.结论 FA患者的高肿瘤易感性与其体内在关键转录因子介导下的肿瘤相关细胞因子、激素等内环境变化密切相关.
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宫颈癌发病机制的探讨
目的:探索宫颈癌发病的潜在机制,并筛选预测其发病风险的生物学标记物,为宫颈癌的防治提供理论依据.方法:采用基因集富集分析方法对NCBI GEO数据库中21例宫颈浸润性鳞状细胞癌标本和10例正常宫颈上皮标本的表达谱进行比较研究,分析其在信号通路中的富集特征与核心富集基因.利用功能方面的基因本体学和结构方面的染色体位置相关的基因集富集分析,进一步探讨宫颈癌的特征.结果:宫颈癌在DNA损伤修复和细胞周期调控相关通路中出现显著富集特征.其中显著富集的是ATM信号通路(P＜0.001),核心富集基因包括MRE11A、CDC25A、BLM、SMC1A、MDC1、H2AFX和BRCA1等.在生物学功能上出现内切酶活性相关基因集的显著富集(P=0.002).差异性基因主要定位在染色体3q27区域(P=0.007).结论:宫颈癌发病机制与DNA损伤修复和细胞周期调控密切相关,这些通路和相关基因有望成为预测宫颈癌发病风险的生物学标记物.
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结肠癌淋巴结转移基因谱表达差异分析
目的 探讨人结肠癌细胞系SW480、SW620基因谱的表达差异.方法 针对NCBI的GEO数据库中编号为GDS756的基因芯片表达数据,用GSEA软件进行基因集富集分析及领头亚群分析,利用FunRich分析软件针对SW480、SW620细胞领头亚群基因进行验证性功能注释,STRING在线分析系统对显著性富集基因集领头亚群基因进行生物网络分析,获得SW480、SW620细胞中心节点基因,并将中心节点基因与高重叠领头亚群基因进行联合分析,以获得参与多功能的中心节点基因.结果 GSEA软件分析筛选出SW480细胞显著性富集基因集12个,领头亚群基因491个,高重叠基因7个;SW620细胞显著性富集基因集80个,领头亚群基因870个,高重叠基因6个.对显著性富集基因集领头亚群基因进行生物网络分析筛选出SW480、SW620细胞相关中心基因数目分别为5个及8个;结合GSEA及生物网络分析结果,获得SW620细胞2个参与多功能调控的核心基因TOP2A、CDK1.结论 遗传背景相同的结肠癌SW620细胞与SW480细胞具有不同的基因功能分布特点,SW620细胞多功能中心节点基因TOP2A、CDK1与结肠癌发展相关信号通路高度相关.
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乳腺癌转移相关通路的基因集富集分析
目的 探讨与乳腺癌转移相关的生物信号通路及因素.方法 以乳腺癌转移相关的3组基因芯片表达谱数据为研究材料,登录号分别为GSE2034、GSE2603以及GSE12276.将乳腺癌样本分为原发癌和转移癌两组,原始数据经RMAExpress软件进行质量检验和标准化,采用GSEA通路富集工具对乳腺癌转移相关通路进行分析.结果 有20条生物信号通路与乳腺癌的转移有着密切关系,其中基因集上调的有17个,下调的有3个,主要涉及细胞周期与增殖、代谢途径、血管生成、迁移、免疫系统等信号通路.结论 乳腺癌转移除与肿瘤细胞的活力和增殖能力提高有关外,还与肿瘤细胞的迁移和运动能力进一步增强及机体免疫系统损害有关.
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c-Myc抑制剂在急性T淋巴细胞白血病Jurkat细胞增殖中的作用
目的 探讨c-Myc抑制剂CPI-203对急性T淋巴细胞白血病Jurkat细胞增殖的影响.方法 采用基因表达谱数据分析急性T淋巴细胞白血病Jurkat细胞中c-Myc表达情况,基因集富集分析c-Myc mRNA表达与急性T淋巴细胞白血病Jurkat细胞增殖的相关性.取对数生长期人急性T淋巴细胞白血病Jurkat细胞,随机分为c-Myc抑制剂组和对照组,c-Myc抑制剂组加入1 μmol/L CPI-203 10 μL,对照组加入等量DMSO,分别于培养0、24、48、72 h,采用CCK-8法检测2组细胞存活率.结果 基因表达谱数据分析结果显示,与正常T淋巴细胞比较,c-MycmRNA在Jurkat细胞中呈高表达(P＜0.05);基因集富集分析结果显示c-Myc mRNA表达与Jurkat细胞增殖呈正相关(NES= 1.18,P =0.040);细胞生长曲线结果显示,培养0 h时,c-Myc抑制剂组细胞存活率[(100.3±1.1)％]与对照组[(104.9±2.4)％]比较差异无统计学意义(P＞0.05),培养24、48、72 h时,c-Myc抑制剂组细胞存活率[(54.8±2.4)％.(32.2±2.2)％、(35.0±4.3)％]均低于对照组[(100.5±5.8)％、(100.2 ± 3.8) ％、(100.5±7.3) ％] (P＜0.05).结论 c-Myc抑制剂可明显抑制Jurkat细胞增殖.
关键词： 急性T淋巴细胞白血病 Jurkat细胞 c-myc 细胞增殖 基因集富集分析 -
肝、肾移植受者外周血基因表达差异分析
目的 探讨肝移植与肾移植受者外周血免疫细胞基因表达差异.方法 从GEO数据库获取27个肝移植受者及25个肾移植受者外周血的基因芯片表达谱数据.应用GSEA软件进行基因集富集分析,应用Cytoscape软件对差异基因进行生物网络分析,获得肝、肾移植相关核心基因.结果 GSEA分析筛选出肝、肾移植领头亚群高重叠基因各20个.差异基因生物网络分析,筛选出肝、肾移植相关中心蛋白质(基因)数目分别为14及13;结合GSEA及生物网络分析结果,获得核心基因各5个.结论 外周血免疫细胞的转录、翻译调节机制在肝移植免疫调节中发挥了更重要的作用,而在肾移植信号蛋白质的相互作用网络发挥了主要的免疫调控功能；免疫细胞的能量代谢与免疫调控存在密切关系；外周血肝、肾移植核心基因发挥了重要的免疫调节功能.
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乙醛脱氢酶家族18成员A1对结直肠癌预后的判断意义及其对骨髓细胞瘤原癌基因表达的影响
目的 观察乙醛脱氢酶家族18成员A1[aldehyde dehydrogenase family 18 member A1,ALDH18A1,又称为吡咯啉-5-羧酸合成酶(pyrroline-5-carboxylate synthetase,P5CS)]在结直肠癌的表达及预后判断意义,探讨ALDH18A1与骨髓细胞瘤原癌基因(myelocytomatosis oncogene,MYC)的相关性及对其表达的影响.方法 利用肿瘤基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)和基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO),比较ALDH18A1在人结直肠癌和正常结肠组织的表达,列联表分析ALDH18A1与临床病理参数的相关性,Kaplan-Meier及Cox回归分析ALDH18A1的预后判断意义;四唑化合物(methyl-thiazolyldiphenyl-sulfophenyl-tetrazolium bromide,MTS)检测下调ALDH18A1表达对结直肠癌细胞增殖的影响;分析ALDH18A1与MYC基因表达的相关性;Real-time PCR和Western blot检测敲低ALDH18A1后MYC基因的表达,基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)探讨ALDH18A1与MYC下游靶基因活化的关系.结果 ALDH18A1在结直肠癌组织高表达,与其临床病理参数及预后相关(风险比为1.996,95％置信区间为1.012 ～3.939,P=0.046);下调ALDH18A1表达抑制结直肠癌细胞增殖;ALDH18A1与MYC表达正相关;下调ALDH18A1抑制MYC基因表达;ALDH18A1高表达患者中,c-MYC靶基因显著富集.结论 ALDH18A1可作为结直肠癌患者的预后判断因子,并可能通过调控MYC基因表达而抑制结直肠癌细胞的增殖.
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肝细胞癌术后复发相关机理研究以及潜在治疗药物预测
目的 探讨肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)术后复发的分子机理,同时寻找预测抑制术后复发的治疗药物.方法 利用35例复发与41例未复发患者的基因表达谱数据,寻找术后复发相关差异表达基因,并进行基因本体(gene ontology,GO)与生物学通路(pathway)富集分析,寻找相关的生物学功能与通路,同时利用Connectivity Map (cmap)数据库区去预测可抑制HCC术后复发的潜在药物分子.结果 发现HCC术后复发相关基因显著富集到了“黏着斑信号通路”、“MAPK信号通路”等相关通路中;同时发现了2个可能的潜在治疗药物“班布特罗”和“洛伐他汀”.结论 HCC术后复发相关基因涉及到“黏着斑信号通路”、“MAPK信号通路”等通路,且“班布特罗”以及“洛伐他汀”可能作为抑制HCC术后复发的潜在药物.
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组蛋白去甲基化酶KDM3B在急性髓系白血病中的靶基因鉴定
目的:组蛋白H3赖氨酸9位(H3K9)的甲基化是造血和白血病发生中关键的表观遗传学修饰,由组蛋白甲基化酶和去甲基化酶精确调控.组蛋白H3K9去甲基化酶KDM3B则是一个潜在的白血病发生抑制基因.我们旨在探讨白血病中KDM3B的潜在靶基因.方法:干涉多个急性髓系白血病细胞株中的KDM3B基因后进行微阵列芯片实验,采用基因集富集分析(GSEA)及Venn分析数据,筛选出若干KDM3B潜在的靶基因,并用实时定量PCR对CDKN1A基因的结果进行验证.结果:对比GSEA的分子标签数据库中标志基因集(H)和已建立的基因集(C2),在NB-4和PLB-985细胞中(分别影响),与KDM3B正相关的基因分别有2 375和2 007个,其中P＜0.05的基因分别有89和67个;与KDM3B负相关的基因分别有1 882和2 250个,其中P ＜0.05的基因分别有62和67个,包括FLT3、NRAS、EVI1和IL4等基因.对比GSEA的分子标签数据库中染色体位置(C1)、已建立的基因集(C2)、模序(C3)、肿瘤相关基因集(C4)、GO基因集(C5)、致瘤基因集(C6)、免疫学基因集(C7)和标志基因集(H),在NB-4和PLB-985细胞中(共同影响),与KDM3 B正相关的基因有4 815个,其中P＜0.05的基因有130个;与KDM3B负相关的基因有4 400个,其中P＜0.05的基因有97个,包括POU5F1和CDKN1A等基因.干扰NB-4和PLB-985细胞中KDM3B基因的表达,我们选取影响强的600个探针用Venn分析,在两种细胞系中表达均下降的基因有16个,包括血液病相关基因CCDN3、TRIM24、MAPKI3、SOX6等;在NB-4细胞中表达降低但在PLB-985细胞中表达升高的基因有17个,包括RARRES3和CD58等基因.实时定量PCR结果显示干扰PLB-985细胞中KDM3B后CDKN1A的表达是对照组的1.18倍.结论:KDM3B调控急性髓系白血病相关基因,CDKN1A是一个潜在的KDM3B靶基因.
