论文部分内容阅读
1 研究背景与目的三阴性乳腺癌(TNBC)是一种预后较差的乳腺癌亚型,好发于年轻女性,临床特点常表现为组织学分级高、侵袭性强、易复发转移。越来越多的研究表明微小RNA(miRNA)和信使RNA(mRNA)在包括乳腺癌在内的多种实体肿瘤的发生发展发挥着重要的调节作用,但他们在TNBC中的作用机制尚未明确。本研究旨在利用TCGA网站上的乳腺癌数据,通过一系列生物信息学分析,得到与TNBC预后相关的潜在miRNA标志物,并进行文献回顾,尝试探讨miRNA与mRNA在TNBC中的具体影响,为进一步探索肿瘤发生发展的分子作用机制提供理论基础。2材料及方法从癌症基因组图谱(TCGA)网站下载TNBC患者的miRNA和mRNA的测序样本(第3级),经过数据预处理后,利用Bioconductor软件包比较癌组织及正常乳腺组织间存在差异表达的miRNA及mRNA。差异表达miRNA进一步做生存分析,筛选预后相关miRNA。miRDB以及mirDIP两个数据库全面预测并注释差异表达 miRNA(Differential Expressed miRNAs,DEMs)的靶基因后,对预测得到的靶基因和差异表达的mRNA(Differential Expressed mRNAs,DEGs)重叠部分进行分子功能和途径富集分析,选择差异显著的基因构建调节网络做进一步的拓扑分析,得到高强度的关键基因。最后,针对关键基因做预后分析,找出中心基因。3结果结果一:差异表达miRNA(DEMs)共有156个,其中88个表达上调,68个表达下调。差异表达mRNA(DEGs)共有4828个,其中表达上调有2264个,表达下调的有2564个。结果二:预后相关的DEMs共有10个,其中上调的有6个,分别为:hsa-miR-33a、hsa-miR-934、hsa-miR-200c、hsa-miR-203a、hsa-miR-579、hsa-miR-147b;下调的 DEMs 有 4个,分别为:hsa-let-7c、hsa-miR-383、hsa-miR-495、hsa-miR-4732。结果三:miRNA靶基因预测与DEGs交集分析得到879个重叠的基因,GO注释中主要富集的生物学过程包括:神经元分化调节、生长因子刺激的细胞学反应、系统过程的调节等,主要富集的细胞学成分包括:突触质膜、离子通道复合体、受体复合物等,主要富集的分子功能包括:RNA聚合酶Ⅱ调节区域的特异性结合DNA序列、黏多糖结合、酶作用物特异性通道活性等。KEGG通路分析结果显示,主要的富集通路包括:肿瘤通路、神经活性配体—受体交互作用、cGMP-PKG信号通路等。结果四:PPI网络图显示高连接性的基因共有17个,分别为IGF2、JUN、VEGFA、IGF1、BDNF、BRCA1、CDKN2A、CCNA2、DNMT1、EZH2、FGF2、NTRK2、ALB、PIK3R1、ESR1、FN1、NCAM1,而随后的 Kaplan-Meier 生存分析显示与TNBC预后显著相关的关键基因为VEGFA、FN1、BRCA1。4结论1、最终分析确定的DEMs、DEGs分别为156个和4828个,两者中上调及下调的miRNA、mRNA数目基本均衡。2、肿瘤生存相关的DEMs共有10个,其中3个miRNA——hsa-miR-579、hsa-miR-147b、hsa-miR-4732未见相关乳腺癌研究报道,考虑为判断TNBC预后的新指标。3、重叠部分的基因共有879个,主要参与细胞质膜、离子通道、受体复合体等基本成分的构建,还参与包括多肽、微小RNA在内的多种肿瘤相关性信号传导通路的调节。4、17个基因在肿瘤的发生发展过程中起重要作用,其中3个基因——VEGFA、FN1、BRCA1对TNBC的预后至关重要。它们直接或间接参与TNBC的形成和转移,显著影响肿瘤的预后结果,因此可以被视为潜在的药物治疗靶点。