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目的: 筛选胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)的核心基因与相关信号通路;研究ZWINT在GBM中的表达,以及ZWINT下调对胶质瘤细胞增殖、侵袭、凋亡与裸鼠成瘤能力的影响。
方法:分别检索TCGA、GEO数据库中有关GBM的表达谱芯片RNA-seq Level-3数据与GSE15824数据集,利用Perl程序语言、R软件中的edger包筛选具有显著表达差异的基因(differentially expressed genes,DEGs);运用DAVID数据库对DEGs分别进行GO注释和KEGG富集分析;利用STRING网络在线工具建立蛋白互作网络(protein–protein interaction,PPI)并进行Cytoscape可视化分析,运用分析插件CytoHubba筛选核心基因(Hub Gene);核心基因之间进行相关性分析,以皮尔森相关系数(R)来反应基因间的线性相关程度。采用组织芯片分析GBM与正常脑组织中ZWINT的表达差异;构建含ZWINT 基因 shRNA 序列的慢病毒载体,转染U87和U251细胞株,qRT-PCR和Western Blot检测相关基因、蛋白表达情况;采用Celigo实验、MTT实验、Transwell小室、Caspase3/7实验、流式细胞术分别检测ZWINT下调对细胞增殖、侵袭和凋亡的影响;裸鼠皮下成瘤实验验证ZWINT下调细胞系体内成瘤能力的变化。
结果:(1)TCGA数据库分析显示GBM中DEGs共10144个,其中表达上调基因5153个,表达下调基因4991个;GO和KEGG富集分析显示,表达上调基因主要涉及细胞周期、有丝分裂、细胞增殖和P53等生物学功能和通路,表达下调基因功能与通路主要富集于突触传递、神经递质释放和 MAPK 信号通路等;Cytoscape可视化得到NDC80、PLK1、SKA1等核心基因与ZWINT一同参与调控胶质瘤细胞有丝分裂和细胞周期。(2)TCGA数据库及组织芯片免疫组化结果均显示ZWINT在GBM中的表达明显高于正常脑组织(P<0.01)。ZWINT表达下调后,GBM细胞的增殖和侵袭能力明显受抑,凋亡比例显著增多。(3)体内实验发现,ZWINT 下调后,裸鼠皮下抑制瘤生长明显减慢,且差异具有统计学意义(P<0.05)。
结论: ZWINT在GBM中表达异常升高,敲减ZWINT可抑制GBM细胞的增殖和侵袭、促进其凋亡,降低裸鼠皮下成瘤能力;ZWINT与NDC80、PLK1等核心基因一同参与了胶质瘤细胞有丝分裂和细胞周期的调控。
方法:分别检索TCGA、GEO数据库中有关GBM的表达谱芯片RNA-seq Level-3数据与GSE15824数据集,利用Perl程序语言、R软件中的edger包筛选具有显著表达差异的基因(differentially expressed genes,DEGs);运用DAVID数据库对DEGs分别进行GO注释和KEGG富集分析;利用STRING网络在线工具建立蛋白互作网络(protein–protein interaction,PPI)并进行Cytoscape可视化分析,运用分析插件CytoHubba筛选核心基因(Hub Gene);核心基因之间进行相关性分析,以皮尔森相关系数(R)来反应基因间的线性相关程度。采用组织芯片分析GBM与正常脑组织中ZWINT的表达差异;构建含ZWINT 基因 shRNA 序列的慢病毒载体,转染U87和U251细胞株,qRT-PCR和Western Blot检测相关基因、蛋白表达情况;采用Celigo实验、MTT实验、Transwell小室、Caspase3/7实验、流式细胞术分别检测ZWINT下调对细胞增殖、侵袭和凋亡的影响;裸鼠皮下成瘤实验验证ZWINT下调细胞系体内成瘤能力的变化。
结果:(1)TCGA数据库分析显示GBM中DEGs共10144个,其中表达上调基因5153个,表达下调基因4991个;GO和KEGG富集分析显示,表达上调基因主要涉及细胞周期、有丝分裂、细胞增殖和P53等生物学功能和通路,表达下调基因功能与通路主要富集于突触传递、神经递质释放和 MAPK 信号通路等;Cytoscape可视化得到NDC80、PLK1、SKA1等核心基因与ZWINT一同参与调控胶质瘤细胞有丝分裂和细胞周期。(2)TCGA数据库及组织芯片免疫组化结果均显示ZWINT在GBM中的表达明显高于正常脑组织(P<0.01)。ZWINT表达下调后,GBM细胞的增殖和侵袭能力明显受抑,凋亡比例显著增多。(3)体内实验发现,ZWINT 下调后,裸鼠皮下抑制瘤生长明显减慢,且差异具有统计学意义(P<0.05)。
结论: ZWINT在GBM中表达异常升高,敲减ZWINT可抑制GBM细胞的增殖和侵袭、促进其凋亡,降低裸鼠皮下成瘤能力;ZWINT与NDC80、PLK1等核心基因一同参与了胶质瘤细胞有丝分裂和细胞周期的调控。