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目的:目前,大量研究显示microRNA-421可能是胃癌早期诊断、筛查及预后预测的一种非侵入性生物标志物,它具备高检测率、高保存率、高稳定性等特征。然而,研究间的不一致结果阻碍了其在临床实践中的应用。基于此本课题进行搜集中英文文献研究对miR-421进行Meta分析,以评价miR-421作为胃癌早期诊断生物标志物的诊断效能。同时,为了探讨miR-421在胃癌中表达以及miR-421促进胃癌发生、发展的作用机制,为胃癌的早期诊断、临床治疗以及预后寻找关键基因,本课题系统的阐述了 miR-421在生物学水平上的功能。方法:以 PubMed、Web of Knowledge、Cochrane Libriry、Embase、万方、维普以及知网为筛选目标,查找目前已有的研究中涉及miR-421诊断胃癌四格表数据的研究。按照文献纳入标准和排除标准,由互不干扰的2位研究者分别选择文献。研究人员对所选的研究依次提取数据资料并对研究质量进行评价。应用StataSE(14.0)、Review Manager 5.3以及 Meta-DiSc(1.4)等统计软件进行四格表数据处理。此外,本课题在TCGA数据库下载胃癌miRNA-Seq表达谱,分析miRNA在GC中的表达情况。通过靶基因网站预测miR-421靶点,并运用Draw Venn Diagram在线网站取交集,从而增加靶点的准确性。利用生物信息学方法在DAVID 6.8数据库分析靶点涉及的生物学功能以及相关途径。最后通过STRINGC软件探索靶点编码蛋白的主要相关PPI网络,识别该PPI网络中发挥关键作用的靶点,探索miR-421及其靶点涉及的生物学功能以及途径;利用GEPIA网站研究PPI网络中关键靶基因在胃癌患者中的表达,为胃癌的早期诊断、临床治疗以及预后寻找靶点。结果:依据纳入标准与排除标准,本课题最终纳入了三篇文献,共五组数据,其中包含胃癌患者430例,健康对照386例。Meta分析结论提示,GC中miR-421的过表达,miR-421对胃癌诊断的合并灵敏度和特异性分别为0.93(95%CI:0.90～0.95),0.71(95%CI:0.45～0.88);阳性似然比和阴性似然比分别3.25(95%CI:1.47～7.16),0.10(95%CI:0.06～0.15);诊断比值比为 33.42(95%CI:10.79～103.54),SROC曲线下面积为0.93;给定先验概率50%,阳性试验和阴性试验的后验概率为76%和9%。本课题利用TCGA数据库和R语言共发现306个上调或下调的miRNA,其中miR-421在胃癌组织中表达上调。此外,本课题还通过miRanda和miRDB两个靶基因预测数据库共预测出599个相关靶点。GO功能注释分析和KEGG通路富集分析结果提示miR-421靶基因富集于核质、核、蛋白质结合等生物学功能和mRNA监测途径、MAPK信号通路、多巴胺突触等途径。由于靶基因与编码蛋白彼此影响,所以本课题在构建的PPI网络中设置相关参数,筛选出包含37个蛋白的较为突出的部分PPI网络。同时,在进一步筛选出的突出PPI网络中设置相关参数,筛选出10个关键基因,分别为 SMAD4、ATM、RBBP7、POLR2D、CASP3、UBE2D3、JARID2、XIAP、HOXA9以及GMNN。分析结果显示,在胃癌组织中关键基因表达明显高于癌旁组织。结论:胃癌中miR-421表达明显升高,诊断胃癌的效能良好,可以作为胃癌早期诊断及其生物学行为的辅助参考指标之一。生物信息学方法能有效筛选和分析在GC中差异表达的miRNA,便于进一步探索GC的增殖,侵袭和转移,寻找新的靶点。miR-421在胃癌组织中高表达,可能与其靶基因有关,证实了miR-421作为GC诊断生物标志物的应用价值。