背景:生物信息学分析与结直肠癌转移(Bioinformatics analysis and CRC metastasis)目的:在医学研究领域内,结直肠癌被临床上公认为是前四种致死性恶性肿瘤类型之一。结直肠癌的易转移性,一方面会限制临床上治疗策略的选择,另一方面也造成患者对各种治疗手段的反应性较差,这就导致了患者的预后往往都不容乐观。但是到目前为止,那些参与调控结直肠癌转移的关键基因,以及与结直肠癌转移发生有关的分子通路和机制仍然未被人们全部研究与阐明。我们该项研究的目的和出发点就是在于利用生物信息学这一手段来寻找那些参与调控结直肠癌转移的关键基因,以及与结直肠癌转移发生有关的分子通路和机制。方法:(1)芯片数据处理:芯片数据集GSE2509首先被我们从GEO在线数据库下载,该芯片是一组包含了同一结直肠癌患者原位灶和转移灶癌细胞的表达谱数据,即SW480(原位结直肠癌细胞株)和SW620(转移灶结直肠癌细胞株)。(2)将上述芯片数据导入GCBI在线分析实验室,分析并找出转移癌细胞和原位癌细胞间的差异表达基因,这些在两组间被筛选出来的差异表达基因参与结直肠癌转移调控的相关可能性是最大的。(3)为了能够找出那些可能参与结直肠癌转移调控的生物过程,上述这些差异表达基因(DEGs)被导入DAVID在线分析工具进行GO功能和KEGG通路分析。(4)STRING在线分析工具和MCODE插件被用来对上述这些差异表达基因(DEGs)进行蛋白质之间相互作用网络(PPI)和子模块的分析。蛋白质与蛋白质之间相互作用网络(PPI)是一个无方向的图,图中的每一个节点代表了每一个基因,而节点与节点之间的联系则表示着由相应基因编码的蛋白质之间的相互作用。通过PPI分析,可以进一步筛选出与其他蛋白质相互作用最多的前10个差异表达基因(DEGs),而这些DEGs参与结直肠癌转移调控的相关可能性和其发挥的调控作用可能是最大的。(5)最后,在4例临床转移性结肠癌患者的原位癌组织和转移癌组织中,通过实时定量荧光PCR来进一步验证上述生物信息学分析筛选出来的与结直肠癌转移调控的相关可能性最大的前5个核心差异表达基因(DEGs)的表达水平。结果:通过转移灶癌细胞和原位灶癌细胞的比较,一共有7384个差异表达基因被分析出来,其中3949个差异表达基因(DEGs)的表达水平是上调的,而3435个差异表达基因(DEGs)的表达水平是下调的。GO功能和KEGG通路分析也揭露了大量与结直肠癌转移可能相关的生物过程和通路。蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI)引出的 EGFR、HRas、Wnt5A、Akt1、CDKN1A、RHOA、CCND1、EGR1、CD44、RAC1是前10个与结直肠癌转移调控的相关可能性最大的DEGs。最后,以结直肠癌原位癌组织为对照,转移灶为实验组,我们发现前5个核心差异表达基因中,EGFR、HRas、Akt1的表达水平是上调的,而Wnt5A、CDKN1A的表达水平是降低的。结论:我们的研究结果揭示了可能参与结直肠癌转移调控的若干通路以及关键基因(EGFR、HRas、Wnt5A、Aktl、CDKN1A),这些结果有可能为临床上进一步研究和阐明结直肠癌的转移提供一些帮助,并且它们有可能是转移性结直肠癌治疗的新靶点。