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GEO芯片筛选非小细胞肺癌差异表达基因及与预后的关系
材料与方法
1.1 材料来源
登录GEO芯片数据库(http:///analysis/)数据库。
2 结 果
2.1 芯片数据
经生物信息学筛选,共得到7个有表达差异的基因。见图1,表1。
2.2 表达差异验证
待筛选出关键基因后,我们利用UALCAN在TCGA数据库中再次进行验证。最终,RTKN2 基因、SPOCK2 基因、RASIP1 基因和ADCY4基因在肺鳞癌、肺腺癌中同对照组相比均存在表达差异(Plt;0.05)。见图2。
2.3 候选基因与非小细胞肺癌预后关系
在Kaplan-Meier Plotter数据库,通过生物信息学分析发现在4个关键基因中,RTKN2基因、SPOCK2基因和RASIP1基因与非小细胞肺癌预后无关(Pgt;0.05),ADCY4基因与非小细胞肺癌预后呈正相关(Plt;0.01)。见图3。
3 讨 论
GEO数据库属于美国国立卫生研究院的生物技术信息中心,是当前最大、最全面的一个公共基因表达数据库,这为肿瘤的分子水平研究提供了新的平台。本研究基于GEO中的非小细胞肺癌基因表达芯片数据,采用生物信息学进行非小细胞肺癌相关基因筛选。共获得7个差异表达基因,随后对尚未见与非小细胞肺癌關系的文献报道的4个基因(RTKN2、SPOCK2、RASIP1和ADCY4)进行分析。我们的研究结果表明,RTKN2、SPOCK2、RASIP1 和ADCY4基因在肿瘤组织和正常组织中表达存在明显差异,重要的是ADCY4基因表达还和非小细胞肺癌的生存有关。
目前,已有文献报道RTKN2基因和部分肿瘤之间的关系。在HCC细胞、HepG2细胞和BEL 7404细胞中的RTKN2受到RNAi干扰导致明显抑制细胞增殖和细胞周期进展。RTKN2沉默显著降低细胞周期相关蛋白、增殖细胞核抗原和细胞周期蛋白依赖性激酶1水平。此外,还发现HCC细胞中RTKN2下调显著诱导细胞凋亡,同时显著抑制细胞侵袭。这表明RTKN2可以作为癌基因,抑制RTKN2可能作为原发性肝癌靶向治疗的一种新策略[6]。检测发现膀胱癌组织中RTKN2表达水平明显高于正常膀胱组织。沉默RTKN2可抑制细胞增殖,阻滞细胞周期。此外,RTKN2基因敲除导致细胞凋亡,抑制细胞侵袭。这些结果提示RTKN2参与了膀胱癌的发生和发展[7]。在卵巢癌中,miR-181与RTKN2表达也有相关性,上调miR-181可抑制RTKN2表达[8]。在SW480和HCT116细胞中,RTKN2蛋白表达水平显著高于HEC细胞。敲除RTKN2可抑制细胞增殖和细胞周期进程,降低PCDA、CyclinD1和c-Myc细胞周期相关蛋白的表达水平。RTKN2沉默抑制wnt/β-catenin信号通路对结肠癌细胞增殖的抑制作用。这些结果表明RTKN2参与了肿瘤的发生[9]。在子宫内膜癌中,癌组织中SPOCK2蛋白的表达明显低于正常子宫内膜组织,SPOCK2蛋白的缺乏与远处转移和肌层浸润有关。HEC-1A和ishikawa细胞中SPOCK2上调抑制细胞的增殖、侵袭、黏附和凋亡。SPOCK2上调可抑制MT1-MMP和MMP2的表达及MMP2活化。数据表明SPOCK2通过调节癌细胞的生物学行为参与其进展,这部分是通过调节MT1-MMP和MMP2的蛋白表达和激活MMP2发挥作用[10]。与良性前列腺增生相比,前列腺癌组织中SPOCK2基因mRNA水平显著降低。SPOCK2的上调抑制了Du145细胞和LNCaP细胞的侵袭和迁移,抑制MT1-MMP和MMP2的表达,抑制Du145和LNCaP细胞的MMP2活化[11]。然而,关于ADCY4基因与肿瘤的相关性研究罕见。通过PPI网络构建结果表明,在肝癌中的KDR、VEGFC、FLT1、CDH5和ADCY4可能成为EDNRB相关基因的核心基因[12]。当前,我们发现ADCY4和NSCLC预后有关。该基因在肿瘤组织中呈高低表达,低表达比高表达预后更差。获得这个新基因将对非小细胞肺癌病理机制研究有重要意义。
本研究利用GEO芯片数据库和Kaplan-Meier Plotters数据库探讨了RTKN2、SPOCK2、RASIP1和ADCY4基因在NSCLC中的表达和预后情况,通过再分析获得ADCY4和NSCLC可能存在关系,此基础将为ADCY4在NSCLC发生发展中的作用机制提供依据,也可为利用GEO数据库挖掘肿瘤基因学数据提供参考。
参 考 文 献
[1]杨林,赵晓红,杨云梅.非小细胞肺癌治疗的新进展[J].中华危重症医学杂志(电子版),2017,10(6):416-420.
[2]尹海鹰,覃后继.肺癌放化疗患者出院后延续性护理研究进展[J].右江医学,2017,45(1):101-104.
[3]陈颖,
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