通过生物信息学方法在多个临床预后指标中探索三阴性乳腺癌hub基因的研究

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研究目的:近年来,随着精准医疗的快速发展,乳腺癌在诊断、治疗、预后等多个方面的总体水平都有了较大的提升,可是有关三阴性乳腺癌预后的问题却依旧困扰着医学家们。尽管科研人员对其做了大量的研究,但是三阴性乳腺癌的预后并未得到明显改善。根据柳叶刀等权威期刊的相关报道,2020年全球乳腺癌的新增病例人数为226万例。乳腺癌已被认定为女性中发病率最高的恶性肿瘤,其中,三阴性乳腺癌(TNBC)约占全部乳腺癌的16%,它是一种雌激素受体、孕激素受体和ERBB2基因指标均显示为阴性的乳腺癌亚型,其预后效果一直比其它乳腺癌亚型要差,治疗选择亦非常有限。本研究旨在对传统生物信息学方法的创新性应用,从多组学角度在多个乳腺癌预后指标中挖掘出三阴性乳腺癌的生物标志物,以更加精准的辅助临床治疗和预后评估。研究方法:本研究应用的基因数据主要来自美国国立生物技术信息中心(NCBI)创建并维护的GEO基因数据库、美国国家癌症研究所(NCI)和美国国家人类基因组研究所(NHGRI)共同创建的TCGA基因数据库。本研究应用的生物材料是在中国医科大学第一附属医院收集的60例三阴性乳腺癌患者的病变组织。我们对GEO基因数据库的两个数据集(GSE25055、GSE25065)进行基因数据挖掘,并使用PPI、WGCNA等相关生物信息学技术在多个乳腺癌临床预后指标中找到了与三阴性乳腺癌预后显著相关的hub基因。最后,我们使用ONCOMINE、TCGA和K-M ploter等多个基因数据库和免疫组化实验对hub基因进行了验证。结果:从GEO数据集中共提取了178例三阴性乳腺癌患者的基因及临床数据。然后,对提取的所有基因进行单因素生存分析,得到976个P值小于0.05的响应基因。通过对WGCNA的创新性应用,最终,我们从乳腺癌的多个临床预后指标中获取了5个与三阴性乳腺癌预后高度相关的hub基因。通过ONCOMINE、TCGA等多个基因数据库和免疫组化实验的验证,这5个hub基因(NCAPG、CCNB1、ESPL1、TRIP13、NCAPH)在三阴性乳腺癌中均表现出显著的表达差异性。结论:综上所述,通过对传统生物信息学方法的创新性应用,我们从GEO数据集中得到的5个与三阴性乳腺癌预后相关的hub基因(NCAPG、CCNB1、ESPL1、TRIP13、NCAPH)经多基因数据库和生物实验验证,这5个hub基因在三阴性乳腺癌中确实表现出非常显著的表达差异性,并且它们与多个临床预后指标高度相关。所以,本研究认为这5个hub基因极有可能是三阴性乳腺癌的新靶点。
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