COL1A2在头颈部鳞癌中的差异表达及功能分析.pdf

在头颈部鳞癌中的差异表达及功能分析基金项目:年大学生创新创业训练计划自治区级立项项目()年大学生创新创业训练计划自治区级立项项目()右江民族医学院 年度校级科研课题()第一作者简介:李钰颖女在读全日制本科生:.通信作者:唐玉莲:.本文引用格式李钰颖刘洁兰侯沅林等.在头颈部鳞癌中的差异表达及功能分析.右江医学():.李钰颖刘洁兰侯沅林卢诗丽胡婷吴彬唐玉莲(右江民族医学院.医学检验学院.临床医学院广西百色)【摘要】目的 采用生物信息学方法探讨 在头颈部鳞癌()中的表达及相关功能 方法利用.数据库分析 基因在泛癌中的表达通过 数据库、数据库分析该基因在 与正常组织中的差异表达情况并利用 数据库构建 基因蛋白互作网 数据库分析与该基因互作蛋白基因的相关功能最后通过 基因雷达数据库预测该基因可能参与的调控网络和转录因子 结果在多种肿瘤中高表达且在头颈部鳞癌组织与正常组织中有差异表达 及相关蛋白基因功能富集分析发现其参与了 个细胞组分、个分子功能、个生物学程序、条信号通路在基因调控网及转录因子预测发现 与多种蛋白、转录因子、等相互调控 结论 与 的发生、发展可能是通过 信号通路等多种途径、多种蛋白、转录因子共同调控的结果【关键词】生物信息学头颈部鳞癌基因表达中图分类号:.文献标志码:./.(.)【】().【】()右江医学 年第 卷第 期 .头颈部鳞状细胞癌()是世界上第六大常见的恶性肿瘤每年因该病死亡人数达数十万病死率非常高 型胶原蛋白螺旋结构由两条 链和一条 链组成其中型胶原蛋白()编码型胶原蛋白的前 链 型胶原蛋白是人体内重要的胶原蛋白是细胞外基质的重要成分存在于骨骼、角膜和肌腱等大多数结缔组织中并参与多种生物学功能 因此 间接参与了细胞基质的构建维持细胞骨架的完整一定程度上为肿瘤的黏附和生长提供支架和环境 近年研究发现 参与胃癌、结肠癌、食管癌等多种癌症的增殖与发展和 的过表达促进了癌细胞侵袭转移的重要步骤 上皮间充质转化的进程 在众多癌症的差异表达不仅与癌症的发展有很大联系并且还与患者预后不良有关 但其在 的作用机制尚不明确本研究探讨 在 的表达并进一步探索其可能参与的调控网络以及相关功能为了解 的发病机制发掘潜在靶向基因提供理论依据 资料与方法.泛泛癌癌分分析析在 数据库(:/./)“”选项检索 基因.在在 中中表表达达分分析析 数据库(:/./)中选择“”检索 在 与正常组织中表达设置条件.数据库(:/./.)选择“”模块输入 选择 后进行检索可获得该基因相关表达信息.蛋蛋白白互互作作网网利用 数据库(:/./)构建蛋白互作网在“”检索框输入“”选择物种类型:“”进行构建 蛋白互作网在“”框设置条件 (.).功功能能及及通通路路富富集集分分析析 将与 关系密切相关蛋白输入 数据库(:/./.)“”检索框选定标识以及物 种 分 别 为“”和“”进行分析.基基因因的的调调控控网网络络分分析析及及预预测测转转录录因因子子在 数据库(:/./)首页选择“基因雷达”模块对 基因进行与之相关因子调控网的分析.统统计计学学方方法法数据的分析采用数据库默认的统计学分析方法进行 基因在 组织与正常组织中的表达水平采用单因素方差进行比较分析 检验水准:.双侧检验 结 果.在在多多种种癌癌组组织织与与正正常常组组织织中中的的表表达达.数据库结果显示除了少数癌组织以外 高表达于 等多种癌组织 见图.在在 与与正正常常组组织织中中的的差差异异表表达达情情况况 数 据 库 与 数 据 库 均 显 示 在 组织的表达高于正常组织 见图.构构建建与与 相相互互作作用用的的蛋蛋白白网网络络 数据库显示 与、互作密切相关 见图 .基基因因功功能能及及通通路路的的富富集集分分析析 经过对 及 个紧密联系的基因功能富集分析发现 与、参与 个细胞组分()、个分子功能()、个生物学程序()、条信号通路()见图 右江医学 年第 卷第 期 .注:图中蓝色为正常样本红色为癌组织.图 在多种癌组织与正常组织中的表达情况注:图 来源于 数据库图 来源于 数据库图 在 与正常组织中的差异表达 注:为细胞组分 为分子功能 为生物学程序 为信号通路图 与基因存在紧密互作关系的蛋白 图 基因及相关基因的功能富集 右江医学 年第 卷第 期 .的的调调控控关关系系网网 在线实验室平台分析结果:与多种蛋白、靶向 等多种因子共同调控 的激活、抑制以及与 的结合 见图 .转转录录因因子子预预测测 根据转录因子预测结果显示 可能受到、等转录因子的调控 见图 图 的表达调控网络图图 的转录因子预测 讨 论 位于常染色体.由 个外显子和其他非编码部分构成 其参与编码的 型胶原蛋白是人体内广泛存在的蛋白质是细胞外基质结构的重要组成部分尤其是在形成实体肿瘤的间质过程中起到重要作用因此 一定程度上参与了细胞基质骨架的形成与维持为肿瘤细胞的依附提供必要的支撑条件 被证明参与多种人类肿瘤的发展 高表达于胰腺癌组织及细胞该基因的沉默抑制胰腺癌细胞的增殖、迁移参与胰腺癌的发展 相较于正常组织其在胃癌组右江医学 年第 卷第 期 .织高表达 蛋白的缺失会促进、在结肠癌组织的过表达从而促进 过程导致肿瘤的转移 这些研究结果提示 在肿瘤的发展、迁移过程中不容忽视 在本研究中结合多个数据库结果分析发现 基因在头颈部鳞癌组织的表达情况与上述研究有相同之处即在头颈部鳞癌组织中高表达于正常组织且差异有统计学意义癌症的发生、发展、转移不仅仅由一个基因或蛋白导致往往是通过多种蛋白、多条通路共同调控的结果 笔者发现与 密切相关的 个蛋白分别是、经过功能富集分析发现这些蛋白参与了骨骼系统的开发、凝血、白细胞的迁移、胶原蛋白代谢过程等生物学过程还参与了 信号通路、黏着斑信号通路、受体相互作用、血小板激活等信号通路 信号通路被报道与众多肿瘤的增殖、迁移有关:通过磷酸化 途径、激活途径等可以增强鼻咽癌细胞浸润、转移的能力被抑制则可引起卵巢癌细胞的凋亡通过激活下游相关蛋白加速结节性甲状腺肿的恶化 黏着斑信号通路与肿瘤的侵袭紧密相关 有研究证明上皮细胞外的黏着斑通过肌动蛋白与细胞外基质作用发挥 信号通路共同调控胃癌的发生且 及相关蛋白、在胃癌上调表达 整合素亚基()常与 形成 整合蛋白参与肿瘤细胞的迁移、侵袭过程在 表达水平高的胰腺癌样本中主要富集的通路包括/信号通路在食管鳞状上皮细胞癌的恶性发展的研究中也发现了高表达 可能使/磷酸化并且上调 表型以促进该癌症的发展 这些研究与我们富集分析的通路结果有相同之处、等基因同样被认为是潜在的肿瘤标志物 则是弥散性胃癌的核心基因其增强表达的患者显示预后不良 由此可见 和紧密蛋白互作网与肿瘤有十分密切的关系 很可能通过这些与癌症发展密切相关的蛋白和通路参与了头颈部鳞癌的发生、发展长链非编码 通常与人类多种疾病尤其是癌症有关在基因调控中发挥重要作用 在共表达调控网络分析图中发现许多长链非编码()与 参与头颈部鳞癌的调控例如、以 及 特别是、等已经有报道通过修饰 或黏附 促进癌症发展和血管钙化 这表明这些相关 可能也参与头颈部鳞癌的发生发展 部分 尚未有研究报道为头颈部鳞癌的研究提供了新的研究思路转录因子是一类能在基因 端上游特定结合以保证目的基因在特定时间、地点、程度、空间表达的分子 通过对 特定转录因子的分析我们发现、等 转 录 因 子 可 能 在 调 控 过程中起着不同的作用为深入研究头颈部鳞癌调控机制指明方向综上所述 在头颈部鳞癌与正常组织中差异表达且其通过密切联系蛋白参与多种生物程序和癌症常见信号通路并可能和预测转录因子及 共同调节头颈部鳞癌的产生和发展参 考 文 献 张璐陆静钰陆海军.头颈部鳞癌相关生物标志物与免疫治疗预后的关系.实用肿瘤学杂志():.顾佳欣于海青樊国梁.头颈部鳞状细胞癌差异表达基因分析.内蒙古大学学报(自然科学版)():.():.刘小军韩建军高飞等.结直肠癌组织的 和 水平及临床意义.临床肿瘤学杂志():.():.右江医学 年第 卷第 期 .():.孟祥宁薛雅丽傅松滨等.基因多态性的研究进展.国外医学 遗传学分册():.胡美.信号通路调控成纤维细胞表达 及 从而影响哮喘气道上皮下纤维化.西安:第四军医大学.于一凡.对结直肠癌细胞增殖、迁移、侵袭的机制研究.沈阳:中国医科大学.():.:.():.田忠夏嫱王新颖./信号通路及其在鼻咽癌发生发展中的研究进展.实用医学杂志():.王莉.通过/信号通路调控上皮性卵巢癌细胞增殖与凋亡的研究.上海:上海交通大学.曾明星.活血消瘿方治疗结节性甲状腺肿的临床经验及调控/信号通路的机制研究.武汉:湖北中医药大学.何昕.胃癌基因芯片的差异表达基因研究.衡阳:南华大学./.():.王松李兴川刘兆辰等.在胃癌中的表达及预后相关分析/中国抗癌协会肿瘤标志专业委员会中国抗癌协会青年理事会.年中国肿瘤标志物学术大会暨第十三届肿瘤标志物青年科学家论坛论文集.兰州大学第一医院兰州大学第二医院:.任天宇周新童党胜春.基于生物信息学分析 在胰腺癌组织中的表达及机制.现代肿瘤医学():.黄卫.过表达通过/通路促进食管鳞状细胞癌的恶性进展.重庆:重庆医科大学.曹媛.在葡萄膜黑色素瘤中的作用及机制研究.上海:上海交通大学.李戴牟吴留成梁榜辉等.基于转录组测序分析弥漫型胃癌特征及其核心基因 的表达.中国癌症防治杂志():.江国斌陈晓萍.靶向/对人乳腺癌细胞增殖、侵袭的影响.中国现代医学杂志():.吴现磊.在胃癌中的研究.湖北科技学院学报(医学版)():封 封.陈艳霞./调控/轴介导血管钙化的机制研究.南昌:南昌大学.(收稿日期:修回日期:)(编辑:梁明佩)右江医学 年第 卷第 期 .