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目的:在公共数据库中寻找新的乳腺癌标志物,对发现的可能标志物PRAG1进行统计分析和实验验证,拟从中发现PRAG1表达水平与乳腺癌患者临床特征之间的关系,并探究其上游miRNA和下游信号通路之间的调控关系及可能的作用机制。方法:首先进行本研究中目标基因的筛选,从 GEO 数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)中选取3个来自相同数据平台的乳腺癌相关的数据集GSE67916、GSE95529、GSE28645,下载各数据集内的RNA-Seq表达数据,按照样本在实验中的处理方法将样本分为实验组和对照组,仅保留RNA-Seq表达数据中的样本号、处理方式以及基因名和对应的表达量,删减其他 项 目 数 据。整 理 完 成 后 上 传 至 NetworkAnalyst(https://www.networkanalyst.ca/),使用其中的 Gene Expression Table 模块对数据进行归一化处理后筛选出有显著表达差异的基因,筛选条件为|logFC|≥1.0,p<0.05。利用 NetworkAnalyst 中的 Multiple Gene Expression Tables-VENN Map模块,将三组发生显著差异表达的基因相交集,得到在三个芯片中都存在差异表达的480个基因。其次为了探究PRAG1与乳腺癌患者临床特征之间的关系,本研究应用GEPIA对PRAG1进行泛癌分析以明确其在多种肿瘤中的表达差异性,同时利用HPA数据库中免疫组化实验结果对PRAG1的表达差异性进行验证,进而应用在线生物信息学分析软件绘制Kaplan-Meier曲线,确定PRAG1表达与乳腺癌患者生存情况及预后之间存在相关性。之后利用Breast cancer gene expression miner V4.0生物信息学分析软件及相关性分析探索PRAG1表达与乳腺癌患者临床病理特征之间的相关性,纳入TCGA数据库中1028例患者临床病理特征及基因表达情况,运用SPSS数据统计软件进行相关性分析及单因素和多因素COX回归分析,以明确影响乳腺癌预后的危险因素。通过STRING数据库对与PRAG1可能存在相互作用的蛋白质进行数据挖掘,并采用基因富集分析对PRAG1相关的信号通路进行分析,并通过miRWalk及TargetScan对可能调控PRAG1的miRNA进行预测。最后通过实验方法进行验证PRAG1在乳腺癌中的差异表达情况,采用RT-qPCR验证PRAG1在乳腺癌组织与癌旁组织mRNA水平上的差异表达以及采用Western Blot及免疫组化染色方法初步探索PRAG1在乳腺癌中蛋白质表达水平。结果:与热图中其他差异表达的基因相比,PRAG1基因在乳腺癌基因芯片GSE67916、GSE95529、GSE28645中均呈显著低表达。基于GEPIA泛癌分析结果发现PRAG1在其他恶性肿瘤组织中均呈高表达,但在乳腺癌及甲状腺癌中PRAG1为低表达,HPA数据库中的免疫组化结果与上述生物信息学分析的结果一致。基于Kaplan-Meier曲线结果示PRAG1的表达水平与乳腺癌患者的预后成正相关,即PRAG1表达越低,乳腺癌患者的OS、DFS及RFS越短。利用Breast cancer gene expression miner V4.0对TCGA数据库中乳腺癌相关数据的分析结果示,PRAG1在乳腺癌组织中的表达程度低于正常乳腺或癌旁组织,并且在三阴性乳腺癌(TNBC)中PRAG1表达水平低于非TNBC,在HER2+中PRAG1的表达低于HER2-,ER-中PRAG1的表达低于ER+乳腺癌。另外TCGA样本相关性分析结果示PRAG1的表达与样本的年龄(p=0.002)、ER(p=0.004)、PR(p=0.000)、HER-2(p=0.000)、T 分期(p=0.020)及乳腺癌亚型(p=0.000)多项临床病理特征存在相关性。单因素COX回归分析结果示PRAG1的表达(p=0.045)与年龄(p=0.026)、ER(p=0.003)、PR(p=0.015)、HER-2(p=0.018)、T分期(p=0.033)、M分期(p=0.001)、临床分期(p=0.000)均可能影响乳腺癌患者的预后。多因素COX回归分析结果示PRAG1(p=0.049)与年龄(p=0.009)及临床分期(p=0.000)是影响乳腺癌生存预后的独立危险因素。STRING数据库分析发现,与PRAG1存在一级作用的蛋白质共有14个,如STAT3等。基因富集分析结果显示上皮间充质转化、雌激素反应、IL-2/STAT5信号通路、IL6-JAK/STAT3信号通路、KRAS信号通路等相关基因集存在富集。TargetScan 和 miRWalk 的结果示 hsa-miR-885-3p 可能靶向调控 PRAG1、SGK269及SGK3同时靶向调控JAK1。Rt-qPCR实验结果显示,PRAG1在乳腺癌细胞MCF-7和MDA-MB-231中的mRNA表达水平低于乳腺上皮细胞MCF-10A;Western Blot实验结果提示,PRAG1在乳腺癌细胞MCF-7和MDA-MB-231中的蛋白质表达水平低于乳腺上皮细胞MCF-10A;初步的免疫组化实验结果示PRAG1在乳腺癌组织中的表达低于其在正常乳腺组织中的表达。结论:PRAG1在乳腺癌组织中的表达低于正常乳腺上皮。PRAG1的表达与乳腺癌患者的生存及预后成正相关,是影响乳腺癌预后的独立危险因素。Hsa-miR-885-3p可能通过靶向调控PRAG1或其家族其他成员以及JAK1,从而参与IL6-JAK1/STAT3或炎症反应等信号通路影响乳腺癌的发生发展。PRAG1可能是判断乳腺癌预后价值的新的生物学标志物。