目的 通过生物信息学技术,筛选出与肺腺癌(LUAD)复发相关的关键基因和信号通路,为探讨LUAD复发的分子机制提供理论支持.方法 从TCGA和GEO数据库中下载LUAD相关数据集,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)算法挑选关键基因模块,采用LASSO-Cox回归分析构建预后模型;Limma算法筛选差异表达基因;Estimate和MCP算法评估免疫细胞浸润.结果 共筛选出29个相关基因模块.单因素Cox分析结果显示,仅有4个基因与患者预后显著相关.基于该基因集进行的LASSO-Cox预后模型显示,风险评分高的患者其预后差,提示该模型具有良好的预测能力.该模型筛选出4个关键基因,分别为丝氨酸-苏氨酸激酶受体相关蛋白(STRAP)、G蛋白亚基γ12(GNG12)、线粒体甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)、锚蛋白重复和泛素结构域蛋白1(ANKUB1).本研究对STRAP进行了深入分析,结果显示,STRAP在泛癌中呈现广泛高表达,且与多种肿瘤的不良预后及临床病理特征显著相关.STRAP与免疫抑制分子的表达呈显著正相关.高表达STRAP的患者其微环境CD8+T细胞、NK细胞等多种免疫细胞浸润降低,抑癌基因的单核苷酸多态性(SNP)显著升高,呈现"冷肿瘤"表型.此外,免疫组织化学表明,STRAP在肿瘤组织中显著高表达.结论 基因模型能够较好地预测患者复发风险,其中STRAP在LUAD发展中可能发挥重要作用.

目的:分析热休克蛋白家族 H(Hsp110)成员 1[heat shock protein family H(Hsp110)member 1,HSPH1]在宫颈癌组织中的表达及其与预后的相关性.方法:收集2018年2月至2021年1月首次确诊的60例宫颈癌患者的癌组织和相邻非癌组织.通过qRT-PCR检测HSPH1表达,分析其与肿瘤标志物、宫颈癌病理特征之间的关系,并通过Cox回归模型确定3年生存的独立预后因子.利用时间依赖性受试者工作特征(ROC)曲线评估HSPH1预测1年、2年和3年生存的临床价值,并通过外部数据库和细胞实验验证结果.结果:HSPH1在临床样本和GSE29570数据库宫颈癌组织中均呈高表达(P＜0.05),且与CA125、CA19-9、CEA和SCCA呈正相关(均r＞0,P＜0.05).高表达组(≥1.57)肿瘤大小≥4 cm、FIGOⅢ～Ⅳ期、淋巴结转移及淋巴血管空间侵犯比例均高于低表达组(P＜0.05).TCGA数据库和临床样本分析显示,高表达组患者生存率显著低于低表达组(P＜0.01).多因素Cox回归分析显示,HSPH1＜1.57(HR=0.299,P=0.039)和无淋巴结转移(HR=0.245,P=0.003)是独立预后因子.HSPH1预测1年、2年和3年生存的曲线下面积分别为0.82、0.85和0.88.结论:HSPH1在宫颈癌组织中的高表达与患者较差的预后之间存在显著相关,HSPH1可作为宫颈癌预后评估和治疗靶点的潜在生物标志物.

目的:基于永离有丝分裂基因A相关激酶9(NEK9)/转移相关肿瘤基因家族2(MTA2)信号通路泛素化修饰探讨胃癌(GC)的转移机制.方法:使用癌症基因组图谱(TCGA)和Kaplan-Meier Plotter数据库分析NEK9表达与GC分期、预后之间的关联.体外实验中,将GC细胞分为:对照组、shNC 组、shNEK9 组、shNC+NC-OE 组、shNEK9+NC-OE 组和 shNEK9+MTA2-OE 组.分别采用 MTT 和Transwell法测定细胞的增殖、迁移和侵袭,并通过 Western blot检测 NEK9、MTA2、上皮间充质转化(EMT)标记和PI3K/AKT信号通路蛋白表达.结果:TCGA数据库分析显示,NEK9 mRNA在肿瘤组织中的表达明显上调,并且与TNM分期较晚和NEK9高表达者的预后较差密切相关.此外,NEK9在7个GC细胞系中的表达明显高于正常胃上皮GES-1细胞(P＜0.05).与对照组相比,shNEK9组细胞活力、相对集落形成、EdU阳性细胞数、侵袭和迁移细胞数均显著降低(P＜0.05).此外,在shNEK9组细胞中,E-钙粘蛋白水平上调(P＜0.05),波形蛋白水平下调(P＜0.05).通过免疫共沉淀试验证明NEK9与MTA2有相互作用.NEK9敲低加速了 HGC-27细胞中MTA2的降解,并且 MTA2泛素化在NEK9沉默的细胞中增加.与shNEK9+NC-OE组组相比,shNEK9+MTA2-OE组相对集落形成、EdU阳性细胞数和迁移和侵袭数均显著增加(P＜0.05).结论:NEK9在GC中明显上调,其敲低在体外抑制GC细胞的生长和转移.NEK9可能通过去泛素化途径稳定 MTA2进而激活PI3K-AKT信号通路来对GC细胞产生促癌影响.

目的:筛选与肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)预后密切相关的炎症反应关键基因,构建预后风险评分模型,并评估该模型在HCC中的预后价值.方法:从TCGA数据库获取HCC患者肝肿瘤组织及正常肝组织的mRNA表达数据作为训练集,从GEO数据库中获取HCC患者的mRNA表达数据作为验证集.筛选出与HCC预后相关的炎症反应相关基因,运用LASSO回归和随机生存森林(RSF)方法筛选与HCC预后相关的炎症反应关键基因.基于这些关键基因构建预后风险评分模型并验证,应用Cox比例风险回归评估该模型对患者预后的影响.构建列线图并进行一致性分析.结果:共筛选出15个与HCC预后相关的炎症反应基因,经LASSO回归和RSF分析,确定11个炎症反应关键基因,即IL18RAP、MEP1A、RIPK2、CYBB、SLC7A1、ADM、IL7R、P2RX4、ACVR2A、SERPINE1、SLC7A2.构建的预后风险评分模型在训练集和验证集上预测1、3、5年生存率,AUC值均超过0.60;Kaplan-Meier分析显示高风险组总生存期(OS)显著低于低风险组(P＜0.01);PCA和t-SNE分析显示该模型能有效区分高、低风险患者.Cox回归分析提示预后风险评分是独立的预后因素,且与OS显著相关(P＜0.01).列线图模型C-index为0.672,具有较高的预测精度,1年和3年校准曲线与标准曲线吻合度好,5年吻合度稍弱.结论:本研究成功构建并验证了一个基于炎症反应相关基因的风险评分模型,筛 选出的11个炎症反应关键基因(IL18RAP、MEP1A、RIPK2、CYBB、SLC7A1、ADM、IL7R、P2RX4、ACVR2A、SERPINE1、SLC7A2)与HCC进展密切相关,且在模型中显示出较强的预后预测能力.

目的:采用生物信息学方法探索卵巢癌中与血管生成相关的免疫基因(ARIG),探讨其与卵巢癌患者预后的关系,并说明不同预后患者肿瘤微环境和免疫治疗的潜在差异,为卵巢癌患者提供新的治疗靶点.方法:分别从TCGA和GEO数据库下载卵巢癌的转录组数据和生存数据.利用R软件分析差异表达基因,利用Pearson相关系数鉴定血管生成相关基因与免疫相关基因之间的相关性,筛选出差异表达的ARIG.通过Lasso回归分析构建预后模型,通过Cox分析临床特征和风险评分,将样本分为高风险组和低风险组.通过单样本基因集富集分析(ssGSEA)、肿瘤免疫功能障碍和排斥(TIDE)分析预后风险模型与免疫浸润、免疫治疗反应的相关性.最后,收集河北医科大学第四医院2015年5月至2016年5月手术的卵巢癌患者的肿瘤组织和输卵管组织85对,通过qPCR和WB法验证五个差异表达的ARIG在卵巢癌组织中的表达情况,分析其与卵巢癌患者临床病理特征的关系,并初步探索其在卵巢癌细胞的生物学功能.结果:通过生信分析筛选出142个差异表达的ARIG,通过Lasso和Cox回归分析,得到5个基因作为预后基因(PTGER3、SCTR、IGHG1、HSPA8、IGF2),构建了预后风险模型,高风险组患者的预后更差;此外,不同风险评分的患者在免疫细胞浸润和免疫治疗反应方面存在显著差异(均P<0.05).通过qPCR和WB法验证这5个基因在卵巢癌组织中均为高表达(均P<0.01),其中HSPA8表达量最高,且高表达HSPA8与卵巢癌患者FIGO分期晚、组织分级差、淋巴结转移及腹膜转移呈显著正相关(P<0.001).细胞功能实验证实,HSPA8可促进卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭(P<0.01).结论:差异表达的5种ARIG能有效预测卵巢癌患者的预后,并且与免疫细胞浸润和免疫治疗疗效有关,初步证实其在卵巢中发挥促癌作用.

目的 探讨食管鳞癌(esophageal squamous cell carcino-ma,ESCC)中CBX4的表达情况,揭示CBX4对ESCC细胞增殖的影响及其潜在机制.方法 TCGA数据库中分析CBX4在不同肿瘤中的表达情况;GEO在线数据库对ESCC及其对应癌旁组织CBX4的表达水平进行t检验分析;过表达或敲低CBX4后,通过MTT、菌落集成实验和流式凋亡术检测CBX4对ESCC细胞活力的影响;裸鼠皮下成瘤和免疫组化法验证CBX4对瘤体增殖的影响;qRT-PCR和Western blot方法验证凋亡相关基因PARP、Bcl-2、Bax的mRNA和蛋白表达水平;筛选转录组测序结果推测CBX4可能的作用机制,并通过qRT-PCR和Western blot进行验证.结果 CBX4在多种肿瘤中高表达;ESCC组织中CBX4表达高于正常组织.敲低CBX4后ESCC细胞凋亡增加,增殖被抑制(P＜0.05);同时,被剪切的PARP和Bax抑癌基因mRNA和蛋白表达水平升高,促癌基因Bcl-2表达水平降低.体内裸鼠成瘤结果表明,过表达CBX4后,瘤体体积和Ki67表达明显增加(P＜0.05).转录组测序结果表明CBX4与p38 MAPK通路基因相关性高,敲低CBX4后,p38 MAPK通路被激活,其下游转录因子表达量增加(P＜0.05),从而诱导ESCC细胞凋亡.结论 CBX4在ESCC中高表达,发挥促癌作用,可能通过调控p38 MAPK信号通路影响ESCC细胞增殖.

目的:分析口腔鳞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)中差异表达的免疫相关核心基因,构建OSCC患者的免疫相关预后风险模型.方法:对癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)数据库内的OSCC患者RNA测序数据进行加权基因共表达网络分析,识别免疫相关模块和关键基因.采用单因素Cox回归分析和生存分析,筛选与免疫预后相关的核心基因,构建OSCC的免疫相关预后风险模型;进一步采用Kaplan-Meier分析、受试者工作特征曲线和来自外部GSE41613数据集评估该预后风险模型的预测能力.应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测OSCC患者肿瘤组织样本中8个免疫预后核心基因的表达,计算风险评分,评估该评分与肿瘤浸润深度间的相关性.采用SPSS 21.0软件包对数据进行统计学分析.结果:成功构建基于8个免疫预后核心基因(CSF2RA、CLEC4C、COL5A3、CTSG、EDNRA、GPC4、GUCY1A2和ANGPT2)的口腔鳞癌预后风险模型.Kaplan-Meier分析、受试者工作特征曲线和外部GSE41613数据集验证显示,该模型具有良好的预后预测效能.基于该模型计算的OSCC患者的风险评分与肿瘤浸润深度呈正相关,表明该模型同时具有预测OSCC潜在风险的能力.结论:基于8个免疫预后核心基因构建的预后风险模型具有预测OSCC患者预后的能力,有望成为口腔鳞癌免疫防治的重要参考.

目的 分析内凝集蛋白1(ITLN1)在卵巢癌中的生物信息学信息及其体外抗增殖作用.方法 2021年3月至2022年3月,采用基因表达数据库(GEO)来分析筛选卵巢癌组织中的差异基因.利用基因表达谱交互分析工具(GEPIA)来分析ITLN1在卵巢癌肿瘤组织与正常组织中的表达水平.利用癌症基因组图谱-基因型组织表达(TCGA-GTEx)数据制作受试者操作特征曲线(ROC曲线),利用Kaplan Meier-plotter分析ITLN1低表达或高与卵巢癌病人总生存率的曲线关系.利用LinkedOmics筛选ITLN1在卵巢癌中的相关基因,然后采用京都基因与基因组数据库(KEGG)进行通路富集分析.细胞实验分组:空载体对照组(vector),TLN1过表达载体组(TLN1),ITLN1+740 Y-P组.通过蛋白质印迹法检测ITLN1、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、磷酸化PI3K(p-PI3K)、蛋白激酶B(Akt)以及磷酸化Akt(p-Akt)在卵巢癌细胞中蛋白表达水平.通过5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)法与细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测细胞增殖.结果 ITLN1在卵巢癌组织(0.45±0.17)和人卵巢癌细胞株A2780(0.72±0.08)、CAOV3(0.57±0.05)、SKOV3(0.44±0.08)中的表达量均显著降低(P<0.05).并且,ITLN1在卵巢癌中具有诊断价值(ROC曲线下面积为0.88),ITLN1高表达组的卵巢癌病人总生存率高于ITLN1低表达组(风险比0.74,P<0.05).ITLN1通过抑制PI3K/Akt信号通路从而降低卵巢癌细胞的增殖能力(0.55±0.02).结论 ITLN1表达水平可以成为卵巢癌病人的预后判断标志物,是潜在的卵巢癌治疗的靶点.这为卵巢癌的分子靶向治疗提供了新的理论基础.

背景 与目的目前已有多种免疫组织化学标志物用于临床诊断和胃癌(gastric cancer,GC)患者的预后预测,但仅有少数胃癌患者从中获益,仍有大量患者需要更高特异性和敏感性的标志物.本研究旨在探索预测胃癌疾病进展的潜在生物标志物.方法 基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)进行生物信息学分析,以确定胃癌的潜在生物标志物.回顾性分析本中心接受胃癌根治术后患者的临床病理学数据,并随访患者总生存时间(overall survival,OS)及无病生存时间(disease-free survival,DFS).收集患者肿瘤病理切片,评估肿瘤组织中C-X-C基序趋化因子配体8(C-X-C motif chemokine ligand 8,CXCL8)的表达情况,比较不同CXCL8表达水平患者的人口学和临床病理特征差异.使用Kaplan-Meier法比较患者的OS及DFS,并通过单因素和多因素COX回归分析评估影响OS及DFS的预后因子.结果 鉴定出10个差异表达的基因作为核心基因,CXCL8在胃癌组织中相对于癌旁组织显著上调,其高表达预示着更差的预后.本研究共纳入198例患者,其中133例患者存在CXCL8阳性表达,这些患者具有更高的体重指数.Kaplan-Meier分析结果显示,CXCL8阳性表达的胃癌患者具有更短的OS(P<0.001)及DFS(P=0.013).Cox回归分析结果显示,CXCL8表达是影响OS(HR=3.214,95％CI:1.560-6.620,P=0.008)和DFS(HR=1.875,95％CI:1.098-3.202,P=0.043)的独立预后因素.结论 CXCL8是预测胃癌进展的潜在生物标志物.

目的 分析并构建新生儿缺血缺氧性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)的调控网络,筛选预测缺血缺氧性脑病诊治的潜在靶点.方法 通过TCGA和GEO数据库获取HIE的非编码RNA高通量测序数据,并进行差异基因分析.根据ceRNA理论构建出circRNA(circular RNA)-miRNA-mRNA网络,进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路和基因本体理论(Gene Ontology,GO)分享,探索和功能注释具有ceRNA潜在功能的circRNA.结果 对GSE121178数据集进行筛选,获得差异circRNAs165个,其中上调59个,下调106个;对GSE181127数据集进行筛选,获得差异miRNAs 63个,其中上调60个,下调3个.用miRecords、miRTarBase、TarBase数据库对获得差异miRNAs进行靶点mRNA预测,并对3个数据库预测结果取交集,共获得11个靶点mRNA(PIK3R1、BACE3、VEGFA、PPP2R2A、LATS2、WDR82、VEZT、TUBA1A、THBS1、SLC7A6、CDK6).经阈值筛选,筛选了10个共表达circRNAs、4个共表达miRNAs和11个共表达mRNAs,构建circRNA-miRNA-mRNA网络.KEGG富集分析显示:HIE涉及的20个交集蛋白在信号通路中,较为靠前的10条信号通路包括T细胞受体信号通路、Ras信号通路、Rap1信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、FoxO信号通路、ErbB信号通路、胰岛素抵抗、酪氨酸激酶抑制作用、细胞衰老和细胞周期等靶点.说明这些信号通路或与HIE的发生有关.动物实验表明:模型组大鼠神经功能缺损评分高于空白组(P<0.001).模型组miR-31-5p的mRNA表达水平明显低于空白组(P<0.05),模型组中miR-520g-3p,miR-30a-5p,miR-29a-3p表达水平明显高于空白组(P<0.05);WB显示,模型组中CDK6、THBS1和TUBA1的表达水平明显高于空白组(P<0.05),模型组中VEZT和WDR82的表达水平明显低于空白组(P<0.05).结论 构建了HIE的circRNA-miRNA-mRNA调控网络,找到了疾病的潜在治疗靶点,为HIE的诊治提供了新方向.