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基于生物信息学构建前列腺癌单细胞层面lncRNA-miRNA-mRNA调控网络
1
作者 莫泳锋 谢远亮 +2 位作者 陈蔓莹 覃洪宇 叶雨 《广西科学》 CAS 北大核心 2022年第3期462-475,共14页
利用生物信息学筛选差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs),构建前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)单细胞层面lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,在分子水平上研究前列腺癌的发生发展过程及预后指标。首先从基因表达综合数据库(GEO)... 利用生物信息学筛选差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs),构建前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)单细胞层面lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,在分子水平上研究前列腺癌的发生发展过程及预后指标。首先从基因表达综合数据库(GEO)和癌症基因组图谱(TCGA)数据库分别下载单细胞RNA测序数据GSE157703和转录组测序数据TCGA-PRAD,通过R语言筛选差异表达信使RNA(DEmRNA)和差异表达长非编码RNA(DElncRNA),利用相关软件预测并构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络;然后使用R语言进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析,运用STRING数据库、Cytoscape软件建立蛋白相互作用网络,同时对单细胞RNA测序数据进行质控、降维、聚类和分群,构建单细胞层面的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络;最后进行生存分析,通过人类蛋白质图谱进行验证。结果显示,共得到3013个DEmRNA和1101个DElncRNA,筛选出51个lncRNA、27个miRNA和97个mRNA构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络。GO分析揭示靶基因在腺状细胞迁移、化学突触传递的调节等生物学过程富集,KEGG分析揭示miRNA在癌症、轴突导向和胞间的黏附等信号通路富集。通过PPI得到Top 10基因,据此整合单细胞水平上PCa单细胞转录组测序数据,得到包括肿瘤细胞在内的9个细胞群的多条精确的lncRNA-miRNA-mRNA调控轴。生存分析结果显示,ITGA2、PDLIM5H和PRRG4低表达组的无病生存期显著高于高表达组(P<0.05),免疫组织化学验证了上述基因在肿瘤组织中均有不同程度的表达。本研究成功构建了PCa单细胞水平的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,并发现其不仅参与PCa的发生和发展,同时在临床预后预测方面也有重要意义。 展开更多
关键词 前列腺癌 lncRNA-miRNA-mRNA调控网络 单细胞测序 差异表达基因 生物信息学
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生物信息学分析肾透明细胞癌中NLR信号通路的作用和临床意义
2
作者 陈蔓莹 莫泳锋 +1 位作者 覃洪宇 叶雨 《中国现代医生》 2023年第26期88-94,共7页
目的探讨寡聚化核苷酸结合结构域样受体(nucleotide-binding structural domain-like receptor,NLR)信号通路在肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)中的作用和临床意义,为寻找新靶点提供参考。方法从癌症基因组图谱(Th... 目的探讨寡聚化核苷酸结合结构域样受体(nucleotide-binding structural domain-like receptor,NLR)信号通路在肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)中的作用和临床意义,为寻找新靶点提供参考。方法从癌症基因组图谱(The Cancer GenomeAtlas,TCGA)、基因表达综合(gene expression omnibus,GEO)、ArrayExpress和GEPAI2.0等数据库中下载ccRCC相关数据,利用R软件分析NLR信号通路在正常组织和癌组织中的富集差异,及其与T、N、M、肿瘤分级和分期等临床指标间的相关性,进一步分析该通路与ccRCC患者预后的关系,单细胞测序数据用于聚类和基因表达分析,通过免疫逃逸相关的基因集富集分析(genesetenrichmentanalysis,GSEA)和相关分析研究免疫与通路的关系,用免疫治疗数据进行生存分析和构建免疫相关生存预后模型。结果NLR信号通路在ccRCC中异常富集(P<0.05),其富集趋势与各临床指标趋势相同,高富集该信号通路与不良预后有关(P<0.05),上调NLR信号通路与下调NK细胞、M1巨噬细胞,上调中性粒细胞、巨噬细胞等免疫细胞浸润水平相关,同时分析表明该通路与免疫逃逸间存在相互作用,基于11个差异基因构建的免疫治疗生存预后模型预测患者1年、3年、5年生存率的受试者工作特征曲线曲线下面积分别为0.64、0.69、0.75。结论NLR信号通路是ccRCC的关键生物途径,与免疫逃逸之间的窜扰促使ccRCC发生、发展,11个NLR通路相关基因成功构建免疫疗法的生存预后模型,免疫疗法中它们可能是预后生物标志物和潜在治疗靶点。 展开更多
关键词 肾透明细胞癌 寡聚化核苷酸结合结构域样受体信号通路 单细胞测序分析 免疫逃逸 生存预后模型
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