目的:应用生物信息学技术和临床样本鉴定微RNA (microRNA,miRNA,miR)-193a-5p在食管癌中的作用及表达情况,以期为食管鳞癌患者的早期预防、精确诊断和治疗提供有价值的分子生物学标志物.方法:采用美国国立生物技术信息中心基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)检索获得4个miRNA测序数据集(GSE59856、GSE59973、GSE97049和GSE114110)以及2个mRNA测序数据集(GSE17351和GSE20347)的芯片数据,利用R语言根据平台信息进行处理.应用生物信息学方法获得差异性表达的miRNA和mRNA,根据miRNA的靶基因预测网站获得miR-193a-5p的靶基因,结合基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析以及蛋白互作网络(protein-protein interaction network,PPI)等,分析miR-193a-5p所参与的主要通路及作用.采用实时荧光定量PCR法检测42例食管癌及其癌旁组织中miR-193a-5p的表达水平以进行验证.结果:生物信息学数据库分析发现,miR-193a-5p在食管癌组织中表达显著降低(P值均＜0.05),且主要参与细胞外基质组成、核分裂、细胞器裂变和影响金属内肽酶活性等生物学过程及分子功能;主要参与包括白细胞介素17(interleukin-17,IL-17)、转录失调、细胞周期以及核因子-κB(nuclear factorkappa B,NF-κB)等信号通路而发挥作用.miR-193a-5p在癌组织中相对表达量显著低于其在癌旁正常组织中的表达水平(P＜0.001),且miR-193a-5p的表达水平与食管癌患者的淋巴结转移和TNM分期显著相关(P值均＜0.05),而与性别、年龄、吸烟史、肿瘤大小和家族史之间无明显相关性(P值均＞0.05).结论:miR-193a-5p在食管癌组织中表达下调,miR-193a-5p可能通过靶向其潜在的靶基因在食管癌中发挥重要作用.

目的:应用生物信息学方法,分析食管鳞状细胞癌miRNA表达谱,筛选差异miRNA并预测其靶基因,分析其生物学功能.方法:下载GEO数据库食管鳞状细胞癌miRNA表达谱芯片数据GSE114110,应用GEO2R软件对数据进行处理分析,筛选差异表达miRNA;应用GEO数据库食管鳞状细胞癌miRNA表达谱芯片数据GSE97049、GSE59973、GSE55856、GSE43732对所筛选出的差异表达miRNA进行验证;应用miRNet预测其靶基因;采用DAVID进行生物功能富集分析;通过String、Cyto-scape构建靶基因的蛋白-蛋白互作网络并筛选Hub基因,进一步构建miRNA-Hub gene网络;利用star-Base在线分析工具分析Hub基因的表达情况.结果:分析GSE114110芯片数据共筛选出159个DE-miRNAs,在食管癌组织中表达上调的86个,下调的73个.预测上调幅度前三名和下调幅度前三名miRNA的靶基因1700个,它们参与癌症通路、黏着斑、p53信号通路等.在P P I网络中,靶基因连通度最高的前十名为Hub基因,如MAPK1等.通过构建miRNA-Hub gene网络,我们发现大部分Hub基因都可能被hsa-miR-196a-5p和hsa-miR-1调控.hsa-miR-1调控的7个靶基因CDC42、POLR2K、PIK3CA、POLR2I、HIST2H2AC、FN1、VEGFA的表达在ESCC组织中较正常组织明显上调,hsa-miR-1与靶基因之间存在着负相关关系.因此,显著上调的7个基因可能是下调hsa-miR-1的靶点.结论:通过生物信息学方法分析食管鳞癌组织和正常上皮组织的差异DE-miRNAs表达,最终筛选出2个差异显著的miRNA和7个关键的Hub基因为进一步研究食管鳞癌的分子标志物和分子机制提供指导.

目的 筛选食管鳞癌发生发展相关的miRNA及其靶向mRNA,并对靶向mRNA进行生物学功能分析.方法 从GEO数据库下载两张食管鳞癌组织芯片(GSE75241、GSE114110),通过R语言limma函数包筛选两张芯片差异表达的mRNA和miRNA.利用FunRich3.1.3软件预测差异表达miRNA调控的靶基因,接着利用Cytoscape-v3.1.1软件构建差异表达miRNA-mRNA调控网络图,并且筛选出节点度4～8的miRNA.最后利用DAVID在线工具对miRNA-mRNA调控网络中的mRNAs进行生物学功能与信号通路分析.结果 与正常食管黏膜上皮组织相比,在食管鳞癌组织样品中筛选出114个差异表达miRNAs,其中42个表达下调、72个表达上调;另外筛选出224个差异表达mRNAs,124个表达上调、100个表达下调.miRNA-mRNA调控网络包括66个miRNA-mRNA关系对,其中具有较高节点度的miRNA为hsa-miR-92b-3p、hsa-miR-195-5p、hsa-miR-143-3p,mRNA为HAS2、ITGA6、COL1A1等.miRNA-mRNA调控网络中mRNAs主要富集在细胞外基质、成骨作用、维生素应答、血小板α颗粒等基因本体功能,参与ECM-受体相互作用、黏着斑、PI3K-Akt、TGF-β等多条通路.结论 食管鳞癌发生发展相关miRNA有hsa-miR-195-5p、hsa-miR-143-3p、hsa-miR-31-5p、hsa-miR-127-3p,靶向mRNA主要有细胞外基质、成骨作用等生物学功能,参与的信号通路有ECM-受体相互作用、黏着斑、PI3K-Akt、TGF-β等通路.