生物信息学方法筛选胰腺癌进展相关的核心基因

摘要：

目的·筛选胰腺癌进展相关的核心基因和关键通路。方法·通过GEO（Gene Expression Omnibus）数据库检索筛选得到包含45例胰腺癌组织和45例癌旁正常组织的基因芯片数据集GSE28735。采用GEO2R在线分析工具提取癌组织及癌旁正常组织的基因，联合RStudio软件筛选差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs）并对其进行可视化处理。通过基因功能注释在线工具DAVID对差异表达显著的基因进行基因本体（gene ontology，GO）功能富集和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析。利用交互基因检索工具STRING及Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction，PPI）网络，结合节点度值进一步筛选核心基因。通过基因表达谱分析数据库GEPIA对179例胰腺癌中核心基因的表达水平与患者总生存期（overall survival，OS）、无病生存期（disease free survival，DFS）及肿瘤分期的关系进行分析。结果·从GSE28735芯片中筛选得到131个DEGs，其中表达上调的基因115个，表达下调的基因16个。GO功能富集分析显示DEGs主要在细胞黏附、质膜、蛋白质结合方面富集。KEGG通路富集提示磷脂酰肌醇-3激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）是DEGs富集的主要信号通路。通过PPI网络筛选得到5个核心基因，分别为纤维连接蛋白1（fibronectin 1，FN1）、间质表皮转化因子（mesenchymal to epithelial transition factor，MET）、层粘连蛋白β3（polyclonal antibody to laminin β3，LAMB3）、层粘连蛋白α3（laminin subunit α3，LAMA3）、整合素亚单位α3（integrin subunit α3，ITGA3）。MET、LAMA3、LAMB3和ITGA3的表达水平均与胰腺癌患者OS有关，仅MET、LAMB3和ITGA3的表达水平与胰腺癌患者DFS有关，且基因低表达组的预后明显优于基因高表达组。FN1、MET、LAMA3和LAMB3的表达水平在不同分期胰腺癌组织中的差异存在统计学意义。结论·胰腺癌中异常表达的FN1、MET、LAMB3、LAMA3、ITGA3与细胞黏附、质膜组分、蛋白质结合功能的改变和PI3K/AKT通路相关，MET和LAMB3的表达升高可能预示胰腺癌患者的不良预后。

中图分类号: 

R735.9

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