胰腺癌关键基因CTTNBP2NL的筛选与功能验证

作     者：宰红艳 陈锦龙 朱勤 姜炜 段艳坤 欧政林 ZAI Hongyan;CHEN Jinlong;ZHU Qin;JIANG Wei;DUAN Yankun;OU Zhenglin

作者机构：中南大学湘雅医院普通外科湖南长沙410008 中南大学湘雅医院国家老年疾病临床医学研究中心湖南长沙410008 中南大学湘雅医院感染病科湖南长沙410008 

出 版 物：《中国普通外科杂志》 (China Journal of General Surgery)

年 卷 期：2023年第32卷第3期

页      面：378-389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：湖南省科技创新计划基金资助项目(2021RC2025) 湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ40808) 湖南省长沙市自然科学基金资助项目(kq2202383) 

主　　题：胰腺肿瘤 肿瘤浸润 CTTNBP2NL PI3K/Akt通路 

摘      要：背景和目的:胰腺癌是一种常见的恶性消化系统疾病,其难以诊断和治愈。多数患者在确诊时已经错过了手术机会,寻找胰腺癌的早期诊断和治疗靶标具有重要意义。因此,本研究使用生物信息学筛选与胰腺癌进展相关的关键基因,并鉴定其影响肿瘤进展的具体作用机制。方法:选用GEO的GSE15471、GSE16515和GSE132956数据集,使用R语言“limma包对3个GEO数据集进行差异基因分析,筛选胰腺癌中差异基因并用Venn图取交集。通过Metascape富集分析差异基因的功能,KMPLOT生存分析差异基因与患者预后生存的相关性,GEPIA数据库验证差异表达情况。选择其中关键基因,用Linkedomics分析其与胰腺癌临床病理信息的相关性,KEGG、GO富集分析其相互作用因子的生物学功能,用Cytoscape软件构建PPI网络并分析相关信号通路。随后在胰腺癌组织样本和细胞系中验证关键基因的表达,细胞功能实验验证其功能。结果:在3个GEO数据集中共筛选了177个基因上调,104个基因下调。Metascape富集分析发现上调基因富集在组织形态发生、血管形成、细胞运动和细胞增殖等过程,下调基因富集在代谢、胰腺分泌等过程。KMPLOT生存分析发现,差异基因中有6个因子(CTTNBP2NL、FGD6、ITGA2、KRT19、S100P、TMPRSS4)与胰腺癌明显相关,且都是胰腺癌患者生存的危险因素(均P0.05),GEPIA验证亦显示其均在胰腺癌中显著上调(均P0.05)。其中,CTTNBP2NL在胰腺癌中的功能不明,故选择其为研究对象,其后,临床相关性分析显示CTTNBP2NL与胰腺癌TNM分型中的N分期明显相关,且随分期增加而上调。PPI分析得到17个与CTTNBP2NL互作蛋白,KEGG富集分析发现其相互蛋白与PI3K/Akt、TGF-β等通路相关,GO富集分析也发现其与细胞分离和凋亡相关。3个GEO数据芯片显示CTTNB2NL在胰腺癌中高表达,且在胰腺癌组织和细胞系,CTTNB2NL的mRNA和蛋白表达也均上调(均P0.05)。细胞功能实验结果显示,沉默CTTNBP2NL后,胰腺癌细胞增殖,迁移和侵袭明显抑制,凋亡明显增加,同时,PI3K/Akt信号通路活性明显抑制(均P0.05)。结论:CTTNBP2NL在胰腺癌中高表达,并与胰腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭密切相关,其作用机制可能与活化PI3K/Akt信号通路有关。CTTNBP2NL可以作为胰腺癌的潜在预后生物标志物和诊断靶点。