基于GEO数据库分析前列腺癌生化复发相关基因及通路

作     者：陈志军 关翰 汪盛 许斌 陈明 CHEN Zhi-jun;GUAN Han;WANG Sheng;XU Bin;CHEN Ming

作者机构：蚌埠医学院第一附属医院泌尿外科安徽蚌埠233000 东南大学附属中大医院泌尿外科江苏南京210009 

出 版 物：《中华男科学杂志》 (National Journal of Andrology)

年 卷 期：2021年第27卷第1期

页      面：17-25页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

基　　金：安徽省教育厅科研基金(KJ2019A0355、 KJ2018A0989、KJ2018A0214)。 

主　　题：前列腺癌 复发 差异表达基因 生物信息学 STAT1 CASP3 

摘      要：目的:本研究旨在发现影响前列腺癌根治性切除术后复发的潜在基因,为预测前列腺癌患者预后的方法提供新的可能。方法:从基因芯片公共数据库(GEO)下载GSE25136微阵列数据集,包括39例复发性前列腺癌和40例非复发性前列腺癌样本。利用Limma包识别差异表达基因,利用Pheatmap包进行表达层次聚类分析筛选差异表达基因。通过Cytoscape软件的ClueGO模块进行基因本体功能富集分析预测了差异化基因的潜在功能。利用String网站在Cytoscape软件中构建了差异基因的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,并使用CytoHubba进行模块分析,以了解这些差异基因之间的相互作用,并找出蛋白网络的关键基因。采用免疫组化染色的方法在前列腺癌及正常前列腺组织中进行验证。结果:复发性前列腺癌与非复发性前列腺癌的样本相比,共发现上调的差异基因167个,下调的差异基因91个(P≤0.05)。分别选取了上调、下调中表达显著的前50个基因,主要涉及的GO富集途径有大脑边缘系统的发育、干扰素-γ介导的信号通路等。并发现CASP3和STAT1为蛋白网络的关键基因,免疫组织化学染色验证了这2个关键基因在前列腺癌及前列腺增生组织中的差异表达。结论:非复发性前列腺癌向复发性前列腺癌进展的过程显示出强大的基因特征。大脑边缘系统的发育和干扰素-γ介导的信号通路与复发性前列腺癌的发生发展密切相关。此外,基因CASP3和STAT1作为关键基因可能在复发性前列腺癌的诊断和治疗中发挥重要作用。