论文部分内容阅读
目的:本研究基于生物信息学方法,大规模筛选胰腺导管腺癌相关差异表达基因,通过大数据库对筛选出的差异表达基因进行验证,并利用前瞻性研究验证中枢基因的生物功能及相关分子机制,评价其在胰腺导管腺癌中的诊疗价值。方法:1. 下载GEO公共数据库中胰腺导管腺癌表达谱,利用GEO数据库在线分析工具GEO2R将样本数据集分为胰腺导管腺癌组织和正常胰腺组织,分析比较两组基因表达水平差异,筛选出差异表达基因,通过DAVID在线分析数据库将差异表达基因进行功能富集分析,分析差异表达基因参与的生物学功能。2.利用STRING在线分析数据库构建差异基因的蛋白-蛋白互作网络,将结果通过可视化软件Cytoscape呈现,结合Cyto Hubba插件分析蛋白互作网络中心模块,将节点基因排序并提取中枢基因。3.分别在GEPIA数据库、Oncomine数据库中验证中枢基因的表达量,分析其与预后生存的关系,并利用Pub Med进行中枢基因相关文献检索。4.收集临床117例胰腺导管腺癌患者癌组织与癌旁组织病理标本,采用免疫组织化学染色的方法检测两组样品中KRT7表达水平,分析KRT7与胰腺导管腺癌患者的病理及临床特征之间的关系。总结相关临床资料、随访数据,应用统计学分析(卡方检验、Kaplan-Meier生存分析)等方法,探索KRT7作为胰腺导管腺癌早期诊断和预后指标(肿瘤侵犯、肿瘤转移、生存)等的评判价值,为新型生物标记物和药物作用靶点的研发提供理论基础。结果:1.下载分析GEO数据库GSE15471数据集中胰腺导管腺癌患者的癌组织与癌旁组织基因表达谱,利用GEO2R共筛选出326个差异表达基因(|log2FC|>2,p<0.01),包括306个上调基因和20个下调基因。通过DAVID进行GO功能注释和KEGG信号通路分析,其中GO功能注释显示差异表达基因主要参与的生物学过程有:细胞黏附,生物粘附,受损反应等方面;细胞学组分主要是:细胞外区域,细胞外区域组分,细胞外基质;分子学功能主要为:钙离子结合,结构分子活性,肽酶活性。而KEGG信号通路分析显示差异基因主要参与“粘附斑激酶信号通路”、“ECM-受体相互作用通路”和“PI3K-Akt信号通路”等通路。2. 利用STRING得到226个节点和1270条互作关系线的蛋白互作网络,并在Cytoscape中可视化呈现,结合Cyto Hubba插件提取了50个中枢基因。3. 通过GEPIA和Oncomine数据库对50个中枢基因的验证,得到6个与胰腺导管腺癌生存预后相关的基因,分别是KRT7、KRT19、ANXA1、MYOF、ITGA2和SEMA3C,这些关键基因在胰腺导管腺癌中的表达水平均明显高于正常胰腺组织(p<0.05)。进一步文献检索显示KRT19、ANXA1、MYOF、ITGA2及SEMA3C五个基因在胰腺导管腺癌中的功能已有相关报道,KRT7基因未见相关报道。4. 通过免疫组化染色实验发现相较于正常胰腺组织,KRT7在胰腺导管腺癌组织中表达量显著上调(p<0.05),进一步结合临床资料及随访数据分析,发现KRT7的表达量与胰腺导管腺癌患者的肿瘤浸润深度和预后生存相关(p<0.05)。结论:1.粘附斑激酶信号通路,ECM-受体相互作用通路和PI3K-Akt信号通路是胰腺导管腺癌相关的重要信号通路。2.KRT7、KRT19、ANXA1、MYOF、ITGA2和SEMA3C是本研究筛选出的胰腺导管腺癌中枢基因。3.KRT7在临床胰腺导管腺癌组织样本中表达上调,其高表达状态可能与肿瘤分级和肿瘤侵犯有关,最终影响预后,可作为胰腺导管腺癌的早期筛查、诊断、治疗和判断预后的潜在生物学标志物。