论文部分内容阅读
目的:利用生物信息学分析方法和软件,分析三阴性乳腺癌和非三阴性乳腺癌的基因表达谱芯片数据,筛选二者的差异表达基因（DEGs）,并对差异表达基因进行功能注释、信号通路分析及蛋白质互作网络分析,从分子水平研究相关基因在肿瘤的发生发展中的作用,寻找三阴性乳腺癌相关基因,为更好的研究三阴性乳腺癌提供部分理论依据及新方向。方法:1.从GEO数据库里下载所需三阴性乳腺癌及非三阴性乳腺癌的表达谱芯片的原始数据,运用R语言及Bioconductor程序包处理所得数据,根据设定筛选条件筛选出两者的差异表达基因,将所得差异表达基因导入DAVID在线数据库进行GO功能注释、KEGG信号通路分析,最后应用STRING在线数据库构建差异表达基因的蛋白-蛋白互作网络,将所得蛋白互作网络数据导入Cytoscape软件,利用MCODE插件分析得到互作关系密切的网络模块,筛选出整个网络中的重要节点基因。2.收集三阴性乳腺癌、非三阴性乳腺癌及癌旁正常组织的石蜡包埋组织,用免疫组化实验验证部分生物信息学及软件分析所得基因。结果:1.通过分析三阴性乳腺癌及非三阴性乳腺癌的基因芯片数据,筛选得到二者的相关差异表达基因共计298个（|log2FC|>1,P<0.05）,其中上调差异基因121个,下调差异基因177个。GO功能注释上调差异表达基因参与的生物过程主要有:有丝分裂、细胞增殖、细胞分裂、正向调控细胞增殖、姐妹染色单体结合、染色体分离;细胞成分主要为细胞质;分子功能主要为细胞骨架的结构组分。下调差异表达基因参与的生物过程主要有:负向调控血小板源性生长因子受体信号通路、囊泡融合、负向调控细胞增殖、葡萄糖代谢过程、负向调节平滑肌细胞增殖、棕色脂肪细胞分化、调节钙离子依赖性胞吐作用、正向调节细胞分化、轴突形成;细胞成分主要有:细胞外空隙、细胞外外泌体、受体复合物、胞外区、蛋白质性细胞外基质;分子功能主要有:蛋白质同源二聚作用、受体结合、钙依赖性磷脂结合、血红素结合、表皮生长因子受体结合、钙离子结合、酶结合。上调差异表达基因所参与信号通路主要集中在:细胞周期、Wnt信号通路;下调差异表达基因所参与信号通路主要集中在:PPAR信号通路。STRING在线数据库构建得到差异基因编码蛋白的蛋白互作网络,Cytoscape软件分析网络得到9个关键基因:CDC20、MELK、TPX2、CEP55、ASPM、NDC80、BUB1B、TTK、DLGAP5,它们均为表达上调基因,主要参与的生物学过程及细胞成分集中在有丝分裂核分裂、细胞增殖、姐妹染色单体凝聚、中心体、纺锤体。2.通过免疫组化实验,验证了部分生物信息分析结果,NDC80基因在乳腺癌组织中表达明显高于乳腺癌旁正常组织,且在三阴性乳腺癌组织与非阴性乳腺癌中表达亦具有差异（P<0.05）。结论:1.三阴性乳腺癌与非三阴性乳腺癌组织间基因表达层面存在差异;2.CDC20、MELK、TPX2、CEP55、ASPM、BUB1B、TTK、DLGAP5及NDC80在三阴性乳腺癌中表达上调;3.NDC80基因在三阴性乳腺癌中高表达率高于非三阴性乳腺癌组织。