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转录因子(transcription factor, TF)是基因表达调控中的重要枢纽,在多个层面上都影响着癌症的发生发展。目前转录因子相关的数据库多专注于收集调控关系,但是这些调控关系多通过计算方法推断得出,没有直接的具体实验证据,更没有对相关的疾病背景作注释。调控关系是转录因子研究中的一个重要方面,但转录因子还通过很多其他方面对癌症产生影响,仅仅要靠调控信息,无法满足转录因子与癌症研究的需要。并且转录因子在不同的癌症环境中有不同的主要功能,很难通过数据分析直接获得TF在癌症中的作用。因此,一个查询TFs在各种癌症中的功能以及与肿瘤发生相关的其他因素的调节关系的数据库对于癌症研究和肿瘤药物开发至关重要。据我们所知,目前还没有数据库通过人工整理文献来大规模收集TF与癌症的关联信息。本研究通过阅读分析PubMed上已发表的大量实验性研究文献,对转录因子在TCGA中的33种癌症中的功能作用作了全面注释和解读,并根据所提取的信息搭建了一个交互式数据库TFcancer(http://www.cbglab.org/tfcancer/),以方便后续科研工作者们开展相关研究。TFcancer主要关注转录因子在癌症中四个维度上的影响,一是表达量变化,二是分子上的改变,三是与其他基因之间的调控关系,四是对癌症进程和信号通路的影响。相应地,对每篇相关文献中转录因子在该癌症中的这些方面的信息进行了提取,最终共阅读文献1,843篇,提取出了3,136条关联信息,涉及461个转录因子。我们发现,目前大多数研究都主要关注少数转录因子,如HIF1A,FOXM1,STAT3,TP53,NFKB1,MYC,TWIST1,JUN和SOX2等,涉及这些转录因子的癌症研究文献最多。其中NFKB1,SOX2,TWIST1和JUN在15种癌症中均被大量研究,这些转录因子与癌症的一些普遍较重要的进程均有重要作用。而206个转录因子仅在一种癌症中被报道发挥相关功能,还有7个转录因子在不同疾病背景下发挥着不同的功能,分别是p53,PAX8,TBX3,FLI1,ERG,RUNX1,STAT3。我们建立了TFcancer数据库以方便用户进行查询、浏览和下载,多角度全方位解析了转录因子在癌症中的作用。
前列腺癌(prostateadenocarcinoma,PRAD)是男性泌尿系统常见的恶性肿瘤之一,但是病理机制仍有待完全阐明。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)和差异表达基因的识别可以挖掘癌症病程中重要的功能基因模块,识别关键作用的转录因子,对揭示疾病机理有重要意义。本研究通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)识别前列腺癌功能基因模块,挖掘影响这些模块的核心转录因子与关键基因,结果识别出三个枢纽模块,分别与前列腺癌病理分期T、病理分期N、Gleason分级高度相关。进一步筛选得到13个前列腺癌失调核心转录因子参与调控这三个关键枢纽模块,分别是ZIC2,SOX14,RFX3,MYB,IRF5,SRY,GATA5,OSR1,FOXA2,SOX15,SOX7,GATA3,ZSCAN4,其中FOXA2,MYB已被证实与前列腺癌发生发展关系密切。功能富集分析表明,这些转录因子的靶基因显著富集于Calcium,cGMP-PKG,cAMP前列腺癌相关信号通路。通过网络关键节点分析,最终筛选到了参与前列腺癌通路的14个关键基因,如PRKG1,PRKG2,CYSLTR2,GRPR,CHRM3,ADCY5,ADRA1D等,其中GRPR,和CHRM3已被研究证实在前列腺癌的发生发展中起关键作用。上述结果为转录因子与癌症调控关系的研究提供了大量的参考数据及理论方法借鉴。
前列腺癌(prostateadenocarcinoma,PRAD)是男性泌尿系统常见的恶性肿瘤之一,但是病理机制仍有待完全阐明。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)和差异表达基因的识别可以挖掘癌症病程中重要的功能基因模块,识别关键作用的转录因子,对揭示疾病机理有重要意义。本研究通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)识别前列腺癌功能基因模块,挖掘影响这些模块的核心转录因子与关键基因,结果识别出三个枢纽模块,分别与前列腺癌病理分期T、病理分期N、Gleason分级高度相关。进一步筛选得到13个前列腺癌失调核心转录因子参与调控这三个关键枢纽模块,分别是ZIC2,SOX14,RFX3,MYB,IRF5,SRY,GATA5,OSR1,FOXA2,SOX15,SOX7,GATA3,ZSCAN4,其中FOXA2,MYB已被证实与前列腺癌发生发展关系密切。功能富集分析表明,这些转录因子的靶基因显著富集于Calcium,cGMP-PKG,cAMP前列腺癌相关信号通路。通过网络关键节点分析,最终筛选到了参与前列腺癌通路的14个关键基因,如PRKG1,PRKG2,CYSLTR2,GRPR,CHRM3,ADCY5,ADRA1D等,其中GRPR,和CHRM3已被研究证实在前列腺癌的发生发展中起关键作用。上述结果为转录因子与癌症调控关系的研究提供了大量的参考数据及理论方法借鉴。