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乳腺癌中KIF4A基因表达的临床意义及基因富集分析
目的 探讨驱动蛋白超家族4A(kinesin family member 4A,KIF4A)在乳腺癌中的表达及与临床病理特征、预后的关系.方法 利用GEO数据库的GSE3494公共数据集和TCGA数据库的乳腺癌样本及其临床资料,采用χ2检验进行KIF4A与临床病理特征的相关性分析,Kaplan-Meier法进行生存分析.通过基因富集分析预测乳腺癌中高表达KIF4A所富集的基因集.结果 KIF4A在不同Elston组织学分级和TNM分期的乳腺癌肿瘤样本中表达差异有统计学意义(P=0.000).GSE3494和TC-GA数据库中KIF4A与ER水平、PR水平均显著相关(P=0.000);与年龄仅TCGA数据库分析结果差异有统计学意义(P=0.000).此外,GSE3494数据集中,KIF4A与肿瘤大小、淋巴结浸润均显著相关(P=0.000);TCGA数据库中,KIF4A仅与T分期显著相关(P=0.000),与N分期(P=0.081)、M分期(P=0.372)均不相关.KIF4A高表达的乳腺癌患者预后较差,其疾病特异生存期(P=0.001)和总体生存率(P=0.005)均远低于KIF4A低表达患者,且富集了与细胞分裂、细胞周期调控、DNA复制及DNA损伤修复有关的基因集.结论 KIF4 A与乳腺癌多个临床病理指标相关,可作为潜在的乳腺癌预后标志物和治疗靶标进一步研究.
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基于基因芯片探索鼻咽癌的分子靶标
目的 在分子水平探索鼻咽癌的发病机制,筛选鼻咽癌诊断或治疗的潜在分子靶标.方法 在GEO公共数据库中下载编号为GSE12452和GSE13597的基因芯片数据(包含鼻咽癌和对照鼻炎黏膜组织数据),利用R编程语言的相关工具包对原始芯片数据进行预处理和差异表达基因的筛选.利用DAVID数据库对差异表达基因进行基因GO功能分析和KEGG信号通路分析.取我院鼻咽癌石蜡标本和对照鼻炎黏膜组织新鲜标本各5例,利用real-time PCR和Western blot分别检测18个细胞周期相关基因和4种蛋白在两组织中的表达,进一步验证基因芯片的结果.结果 生物信息学分析得到了260个差异表达基因,涉及16个GO条目和4条信号通路.18个细胞周期相关的基因中,real-time PCR和Western blot进一步确定鼻咽癌组织中有12个基因在mRNA水平表达上调,4个基因在蛋白水平表达上调.结论 通过对两套鼻咽癌表达谱芯片数据的综合生物信息学分析与分子生物学验证,发现CDC6、CDK1、MCM2和CCNB1这4个可能是鼻咽癌恶性进展相关的关键基因,可作为潜在靶点作进一步的功能研究.
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12种microRNA在卵巢癌中的表达及临床意义
目的：利用公共数据库分析卵巢癌组织中12种microRNA（miR）的表达及其临床意义。方法筛选在GSE14407数据集和TCGA数据库中均具有表达信息的microRNA，得到miR-10B、miR-1244、miR-622、miR-21、miR-503、Let-7D、miR-155、miR-30C、miR-17、miR-101-1、miR-186以及miR-770共12种microRNA，在这12种microRNA中寻找在卵巢癌（卵巢癌组）和癌旁组织（癌旁组）中表达有差异的基因。利用在TCGA数据库中筛选得到的505例卵巢癌患者数据，年龄按照中位数分为高年龄（≥59岁）组和低年龄（＜59岁）组；临床分期分为早期组（Ⅰ期+Ⅱ期）、晚期组（Ⅲ期+Ⅳ期）及未知；肿瘤分级分为低级别（G1+G2）组和高级别（G3+G4）组；病发位置分为单侧组、双侧组；肿瘤残余分为<10 mm组、≥10 mm组；microRNA按照表达量的中位数分为高表达组和低表达组，进行Kaplan-Meier单因素生存分析和多因素Cox回归分析。结果癌旁组Let-7D和miR-101-1表达水平高于卵巢癌组，而miR-155和miR-770表达水平低于卵巢癌组（均P<0.05）。生存分析显示，年龄≥59岁、临床分期（Ⅲ+Ⅳ）期和Let-7D低表达的患者生存情况较差（P<0.05）。Let-7D低表达是卵巢癌患者生存的独立危险因素。结论 Let-7D的表达与卵巢癌预后相关，可能是卵巢癌预后的独立影响指标。
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基于公共数据库分析FABP5在肾透明细胞癌中表达及预后的意义
目的 探讨脂肪酸结合蛋白5(FABP5)基因在肾透明细胞癌中的表达及预后意义.方法 提取Oncomine和GEO数据库中有关FABP5的信息并进行表达情况分析,通过DAVID数据库对差异基因进行功能注释,采用GEPIA进行预后分析.结果 Oncomine数据库中共找到445项FABP5在不同肿瘤类型中的研究数据集,表达差异有统计学意义的结果中表达增高的有32项(肾癌5项),表达降低的有24项(肾癌0项).肾癌中有4项涉及肾透明细胞癌和正常组织中FABP5的表达研究数据集.综合比较这4项数据集发现,FABP5在肾透明细胞癌中的表达量高于正常组织(P＜0.05).GEO数据库中GSE66271芯片数据分析结果发现差异基因FABP5在肾透明细胞癌中的表达量显著高于正常组织(P＜0.01).DAVID功能分析发现这些差异基因主要集中于影响细胞的转运蛋白活性和蛋白质的消化和吸收代谢功能.使用GEPIA分析来自TCGA数据库和GTEx项目的516例患者预后发现FABP5高表达的患者总体死亡率较高,低表达FABP5的患者预后较好(P=0.001 1).结论 FABP5在肾透明细胞癌组织中呈现高表达,并与肾透明细胞癌预后差相关,其有望成为抗肾透明细胞癌药物的重要治疗靶点.
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重度抑郁症发病机制相关基因的生物信息学分析
本文旨在采用生物信息学方法筛选重度抑郁症发病机制相关基因.以美国国家生物技术信息中心 (NCBI) 网站GEO公共数据库中GSE98793芯片数据为研究对象, 用R语言limma包筛选出116个差异表达基因 (differentially expressed genes, DEGs), 其中上调基因66个, 下调基因50个.Gene Ontology (GO) 基因功能注释分析结果显示, DEGs主要分布于线粒体内膜、线粒体内, 参与铜离子结合、半胱氨酸肽链内切酶活性、白细胞介素-1的细胞应答、蛋白质加工等生物过程.KEGG通路富集分析结果显示, DEGs主要富集于氧化磷酸化反应、帕金森病、非酒精性脂肪肝病、阿尔茨海默病和亨廷顿氏舞蹈病等发病机制.蛋白质相互作用网络分析结果显示, 54个DEGs编码的蛋白之间存在相互作用.结合上述多种方法的分析结果, UQCRC1、GZMB、NDUFB9、NSF、SLC17A5、CTSH、NDUFB10、UQCR10、ATOX1、CST7和CTSW共11个关键基因被筛选出来, 可作为诊断和治疗重度抑郁症的候选基因.综上, 本研究通过对重度抑郁症芯片及其DEGs进行深入分析得到关键基因, 为揭示抑郁症的分子机制和临床靶向治疗提供了重要的线索.
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差异甲基化位点对肝细胞癌预后的相关性分析
目的 通过TCGA和GEO数据库关于肝细胞癌病例的数据挖掘,扫描全基因组范围内的肝细胞癌预后相关的甲基化位点.方法 本研究采用TCGA、GSE54503、GSE57956和GSE37988肝细胞癌病例的数据集分析共同的甲基化位点,比较肝细胞癌和癌旁组织甲基化水平差异,得出共同的差异甲基化位点.采用Cox比例风险模型分析各差异位点甲基化水平对肝细胞癌总生存率影响,评估其与对应基因mRNA表达的相关性,进一步评估mRNA表达对肝细胞癌预后的影响.结果 肝细胞癌预后相关显著的甲基化位点为位于基因TFCP2区域的cg20927059(P=0.003),对应的HR值及95%CI为10.53(2.26～49.03).筛选的与肝细胞癌预后有关联性的15个甲基化位点中,13个甲基化位点的甲基化水平与对应基因的mRNA表达相关,其中cg13984181对应的EPHX4基因和cg14541950对应的HIST3H2BB基因的mRNA表达与肝细胞癌的预后有关(HR:1.17,95%CI:1.06～1.29,P=0.002;HR :1.06,95%CI:1.00～1.13,P=0.043).结论 本研究首次发现EPHX4和HIST3H2BB基因甲基化位点的甲基化水平对肝细胞癌的预后有影响.
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RRM2基因表达水平与乳腺癌术后复发的关系
目的 探讨核苷酸还原酶亚单位M2(RRM2)在乳腺癌组织中的表达水平及与乳腺癌术后无复发生存(RFS)的关系.方法 利用BRB-Array Tools软件回顾性分析了124例乳腺癌患者组织中的RRM2基因表达水平；Kaplan-Meier法计算生存率,制作生存曲线,并采用Log-Rank进行检验,应用Cox比例风险回归模型行多因素分析.结果 乳腺癌患者RRM2基因的高表达与肿瘤分化程度和雌激素受体(ER)状态高度有关(P＜0.01),而与患者的年龄、有无淋巴结转移无关；生存分析提示:随着RRM2基因表达增加,乳腺癌RFS显著缩短(x2=6.198,P＜0.05)；应用多因素Cox模型分析表明,RRM2基因表达水平是RFS(P＜0.05,Exp(B)=1.376)独立的危险因素.结论 RRM2基因高表达的乳腺癌患者的术后复发风险增加.
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基于Oncomine和GEO数据库分析S100P在胰腺癌中的表达及临床意义
目的 阐明S100P蛋白在胰腺癌中的表达及临床意义.方法 检索Oncomine和GEO数据库中有关S100P的信息,并对所获取的数据资料挖掘并进行二次分析,对S100P在胰腺癌中的作用进行分析.结果 Oncomine数据库中共收集了438项不同类型S100P的研究结果,关于S100P表达差异有统计学意义的结果有63项,其中S100P表达增高的有38项,表达降低的有25项.胰腺癌中高表达的研究有5项、低表达的有0项.共有11项研究涉及S100P在胰腺癌组织和正常组织中的表达,包括387例样本.在数据库中综合比较11项研究成果,发现与对照组相比,S100P在胰腺癌中的表达量高于正常组织(P＜0.05).通过分析GEO数据库中的数据集GSE28735,自身对照发现S100P在胰腺癌组织中的转录水平显著高于其癌旁组织(P＜0.05).不仅如此,通过挖掘GEO数据库,分析数据集GSE28735和GSE57495,发现高表达S100P的患者总体病死率较高,低表达S100P的患者预后较好(P＜0.05).结论 通过深入挖掘Oncomine和GEO基因芯片数据库中肿瘤相关的基因信息,提示S100P mRNA在胰腺癌组织中呈现高表达,并与胰腺癌预后相关,其有望成为抗胰腺癌药物的重要治疗靶点.
关键词： S100P蛋白 胰腺癌 Oncomine数据库 GEO数据库 -
基于GEO数据的精神分裂症差异表达基因分析
目的 比较精神分裂症患者与正常人尸检脑组织基因水平上的表达差异,分析差异表达基因调控的功能通路.方法 GEO数据库下载精神分裂症患者与正常人的尸检脑组织转录组测序数据,通过整合生物信息方法分析显著差异表达基因,利用GO和KEGG pathway数据库分析基因富集的功能和参与的通路.结果 鉴定到501个差异表达基因,GO功能显著富集30个GO条目,主要与神经系统发育、神经肽信号通路、胞内信号转导、突触调节、轴突末端、氯离子跨膜运输等神经系统功能相关;KEGG数据库共4个显著富集通路,涉及有丝分裂素激活蛋白激酶(MAPK)信号通路,3'-5'-环腺苷酸(cAMP)信号通路,硫中继系统,甘油磷脂代谢通路等.结论 精神分裂症差异表达基因影响神经系统发育以及神经递质系统形成与信号传输.
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急性髓系白血病中异柠檬酸脱氢酶1基因突变的生物信息学分析
目的 从分子水平揭示合并异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)基因突变的正常核型急性髓系白血病(CN-AML)患者的发病机制,为临床诊疗提供新工具.方法 在GEO 中检索IDH1突变的AML芯片数据,使用BRB-Array Tools、GSEA、MILANO、GAD、GATHER等生物信息学工具进行统合分析.结果 经过2组样本数据的统合分析,发现12个差异表达基因,主要集中在细胞粘附、免疫防御反应等生物学过程.与参与凋亡、Toll-like、Jak-Stat等信号通路有关.GSEA分析表明IDH1相关基因分别涉及到脂质代谢、髓系细胞分化和缺氧调节等方面.结论 利用生物信息学的方法能提取基因芯片有效信息,为进一步深入研究IDH1在CN-AML的发病机制中的作用开辟新思路.
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基于GEO数据库芯片的心肌梗死标志物的筛选与生物信息学分析
目的:对首次急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)患者基因芯片数据进行生物信息学分析,寻找表达特征基因谱.方法:利用GEO数据库中高通量基因芯片数据筛选出AMI信息的芯片.采用GO基因功能注释并进行蛋白质相互作用网络可视化分析.结果:经过数据分析,这些差异性表达的基因被富集到不同的生物学过程或分子功能的子集中.结论:通过对GEO数据库中AMI的表达数据分析研究而选出的22个差异表达基因,可为该疾病的早期诊断治疗和靶向药物的开发提供重要理论依据.
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基因生物信息学的脓毒症潜在发病机制研究及生物标记物筛选
目的:全方位了解脓毒症发生发展机制,从而筛选相关核心基因,为临床治疗脓毒症提供新靶点.方法:从基因表达数据库(GEO)中获取GSE28750芯片数据,使用GCBI在线实验室筛选出差异表达基因,分别使用基因本体论分析(GO分析)、代谢通路分析(pathway分析)、基因信号网络分析、共表达分析对所获得基因进行分析.结果:与对照组相比,脓毒症组共获得2457个差异表达基因,其中上调基因1282个、下调基因1175个;差异表达基因主要涉及免疫反应、细胞分化、血液凝固等方面;pathway分析发现核心信号通路主要涉及物质代谢、信号转导、抗感染等方面;基因信号网络分析发现核心基因为:GNAI3、PIK3CB、MAPK14、IL8;共表达网络分析推测核心基因为GYG1、SERPINB1、SAMSN1、ATP11B.结论: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,为临床治疗脓毒症提供参考.
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基于GEO数据库发现促前列腺癌转移基因SERPINE1及其临床意义
目的 分析上皮间质转换(EMT)相关基因在前列腺癌肿瘤细胞转移前后的变化,并筛选有潜在研究价值的基因,研究其临床价值,并初步探索其可能的分子机制.方法 通过EMT通路的聚合酶链式反应(PCR)芯片分析两种具有不同转移能力的前列腺癌细胞表达差异,并结合GSE16560、Kaplan-Meier、Oncomine及基因探针富集分析(GSEA)数据库筛选潜在研究对象及相关通路.结果 丝氨酸蛋白酶抑制蛋白E1 (SERPINE1)表达与前列腺癌中较高的Gleason评分正相关(6分 vs.7分,P=0.003 2,6分vs.≥9分,P=0.001 3),转移组的SERPINE1表达高于未转移组(P=0.028 3),SERPINE1低表达组生存期长于高表达组(P=0.024 5).Oncomine数据库显示在多种肿瘤中,152项肿瘤独立分析中SERPINE1高表达,相对应的是61项正常组织独立分析中SERPINE1低表达.Kaplan-Meier曲线分析也表明,SERPINE1在肺癌(P=0.04)、胃癌(P=0.017)、卵巢癌(P=0.009 1)中均表现为不良的预后因素.GSEA结果表明高表达SERPINE1与血管生成等过程有相关性.结论 高表达SERPINE1的前列腺癌患者Gleason评分也相对较高,转移的可能性大且预后较差,同时SERPINE1可能通过影响血管生成等过程促进前列腺癌转移.
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ABCG1表达对膀胱癌患者临床预后的意义
目的 明确ABCG1与膀胱癌患者临床预后的关系.方法 通过二次分析膀胱癌基因表达数据集GSE13507和GSE31684,了解ABCG1与膀胱癌患者的分期、分级、复发、进展以及生存期等临床特征的相关性,并进行基因富集分析,探讨其对膀胱癌细胞可能的作用机制.结果 ABCG1低表达组中浸润性膀胱癌患者明显多于ABCG1高表达组(P＜0.000 1);AB-CG1低表达组中分级为高级别的膀胱癌患者明显多于ABCG1高表达组(P＜0.000 1);ABCG1低表达组膀胱癌患者中出现疾病进展的病例明显多于ABCG1高表达组(P=0.011);ABCG1低表达组膀胱癌患者中分期为T2～T4期的膀胱癌患者明显多于ABCG1高表达组.高表达ABCG1的膀胱癌患者肿瘤相关性生存期与总生存期均明显优于ABCG1低表达组.GSEA提示ABCG1基因可能通过E2F或spermatogenesis通路作用于膀胱癌细胞.结论 ABCG1低表达的膀胱癌患者临床预后更差,ABCG1或可作为膀胱癌患者的独立预后因素和靶向治疗靶点.
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TAGLN基因对膀胱癌患者的临床意义:基于GEO数据集的分析
目的 探讨TAGLN基因在膀胱癌患者中的表达情况及与临床病理特征的关系,评价其对膀胱癌患者临床预后的影响.方法 检索并下载GEO膀胱癌基因表达数据集,分析膀胱癌患者基因表达谱数据及临床信息,明确TAGLN基因对膀胱癌患者预后的影响,并通过基因富集分析方法进一步探讨TAGLN基因对膀胱癌细胞的具体作用机制.结果 膀胱癌患者中TAGLN低表达组膀胱癌患者在肿瘤侵袭程度及T、N、M分期方面明显优于TAGLN高表达组膀胱癌患者(P=0.001,P=0.002,P=0.009,P=0.05);而在年龄、肿瘤恶性等级和肿瘤是否进展的分布方面无明显差异;TAGLN低表达组患者的肿瘤特异性生存期(P＜0.000 1)和总生存期(P＜0.000 1)亦均优于TAGLN高表达组的患者,提示低表达组患者预后更佳.TAGLN基因高表达组的膀胱癌样本主要富集在Notch信号通路、TGF-β信号通路、上皮-间质转换、缺氧、炎性应答、TNF-α NF-κB信号通路等多种生物学过程.这些通路主要与肿瘤血管细胞生成和肿瘤细胞分化、侵袭和转移相关.结论 TAGLN基因与膀胱癌多个病理指标相关,可以作为潜在的诊疗膀胱癌患者预后的标志物和治疗肿瘤的靶标.
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基于Oncomine和GEO数据库分析RCAN1基因在乳腺癌中的表达及临床意义
目的:探讨钙调磷酸酶调节因子1(regulator of calcineurin 1,RCAN1)基因在乳腺癌中的表达及临床意义.方法:检索Oncomine和GEO数据库中有关RCAN1的信息,并对所获取的数据资料挖掘并进行二次分析,对RCAN1在乳腺癌中的作用进行荟萃分析.结果:Oncomine数据库中共收集了454项不同类型RCAN1的研究结果,关于在肿瘤与对照组织中RCAN1表达有统计学差异的结果有64项,其中RCAN1表达增高的有20项,表达降低的有44项.涉及到乳腺癌的研究数据集共有13项.乳腺癌中高表达的研究有0项、低表达的有13项.共有6项研究,9个乳腺癌分型数据集涉及 RCAN1在乳腺癌组织和正常组织中的表达,包括2 508例样本.在数据库中综合比较9项研究成果,发现与正常组织相比,RCAN1在乳腺癌中的表达量低于正常组织(P＜0.05).不仅如此,通过挖掘GEO数据库,发现低表达RCAN1的患者总体死亡率较高,高表达RCAN1的患者预后较好(P＜0.05).结论:通过深入挖掘Oncomine和GEO基因芯片数据库中肿瘤相关的基因信息,提示RCAN1的mRNA水平在乳腺癌组织中呈现低表达,并与乳腺癌预后相关,有望成为抗乳腺癌靶向治疗药物的重要靶点.
关键词： RCAN1基因 乳腺癌 Oncomine数据库 GEO数据库 -
不同侵袭性膀胱癌患者预后与基因差异表达研究
目的:探讨不同侵袭性膀胱癌患者预后与基因差异表达研究,预测不同侵袭性膀胱癌发生和发展的机制.方法:从NCBI的基因表达汇编(GEO)数据库收集膀胱肿瘤相关的公共数据集,对表达谱资料及临床信息进行分析;利用差异表达基因分析和互作基因检索工具,分析不同侵袭性膀胱癌患者预后与基因差异表达.结果:肌层浸润性膀胱癌生存预后较非肌层浸润性膀胱癌差,上调的核心基因包括ATF3基因、CTGF基因、MT2A基因以及SLC2A3基因,下调的核心基因包括HSD17B2基因和FABP4基因.结论:膀胱癌侵袭性的影响可能与ATF3基因、CTGF基因、MT2A基因以及SLC2A3基因的上调和HSD17B2基因和FABP4基因下调有关,且可能作为潜在的判断膀胱癌患者预后的标志物和治疗肿瘤的靶标.
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基于GEO数据库的前列腺癌发生相关基因筛选
目的:探索前列腺癌发生的关键基因,为前列腺癌的治疗寻找新的靶点.材料方法:根据标准流程提取GEO数据库中GSE55495芯片数据:13例前列腺癌8例正常前列腺癌进行收集处理、整合,分析.采用计算机R语言编程分析并绘制芯片热图(pheatmap)、火山图(Volcano Plot)显示差异基因,并提取其中的关键差异基因,绘制蛋白-蛋白相互作用图.结果:测样本中共存在328个表达差异基因,其中上调的基因有233个,下调的基因有95个.通过STRING在线工具对差异基因及其编码的蛋白分析,结果发现差异蛋白及编码其的基因主要集中在RND3、CAV2、CAV1、CALM1、FLNA等22个基因上.再通过热图及火山图分析进一步缩小关键基因的范围,并对关键基因进行文献挖掘发现,FLNA等基因可能与前列腺癌的发生密切相关.结论:通过GEO芯片数据再分析,缩小探索前列腺癌发生相关基因的范围,其中显示FLNA、DLX2等基因与前列腺癌的发生关系密切,为深入研究前列腺癌的发病机制提供新的潜在基因位点.
