应用生物信息学筛选结直肠癌转移相关基因

《应用生物信息学筛选结直肠癌转移相关基因》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南方医科大学2011级硕士学位论文应用生物信息学筛选结直肠癌转移相关基因一●p●l·●1SCreenlng0lC010reCtalCanCermetaStaSlS—aSSOClatedgenesbybioinformatics课题来源：NSFC一广东省联合基金(u1201226)学位申请人导师姓名专业名称培养类型培养层次所在学院齐鲁丁彦青教授病理学与病理生理学学术型硕士基础医学院2014年5月28日广州应用生物信息学筛选结直肠癌转移相关基因硕士研究生：齐鲁指导教师：丁彦青摘要结直肠癌是常见的恶性肿瘤之

2、一，其发病率高，早期症状不明显，转移早，对人体危害很大。转移是影响患者生存及预后的重要因素，因此筛选与结直肠癌转移及患者生存相关的分子标志物以及转移相关细胞信号调控网络中的关键调控点，对结直肠癌的早期诊断、预后评估以及药物靶点的选择均有着重要意义。基因表达谱能够反映出组织或细胞在某一特定状态下的基因表达情况。在结直肠癌发生，发展和转移的各个阶段，由于分子机制的变化，基因表达谱也会发生相应的改变。为了筛选结直肠癌转移相关分子标志物，需要对正常及肿瘤状态下的基因表达谱中变化程度较大的基因进行筛选。为了筛选

3、与结直肠癌患者生存相关的基因，需要结合患者生存时间及基因表达调控情况进行筛选。为了寻找结直肠癌转移机制中细胞信号调控网络的关键调控点，又需要对受调控作用较多的基因进行筛选。因此本研究主要通过对结直肠癌基因表达谱数据进行挖掘与分析，通过比较转移后结直肠癌组织表达谱数据与正常结直肠组织表达谱数据，筛选与结直肠癌转移相关的分子标志物，通过分析结直肠癌患者生存时间及对应的基因表达谱的情况，筛选与结直肠癌患者生存相关的基因，并通过分析与结直肠癌转移以及患者生存时问相关基因的受调控情况，寻找结直肠癌转移分子机制中

4、的关键调控点，进一步通过分析此基因可能的调控机制，联合细胞生物学活性的实验验证，探讨此基因在结直肠癌转移分子机制中的作用。l、结直肠癌转移相关分子标志物的筛选摘要由于结直肠癌在转移过程中基因表达会出现相应变化，为了筛选结直肠癌转移相关分子标志物，需要寻找基因表达变化程度最大的基因。由于个体差异，生活环境等因素的不同，同一阶段的结直肠癌表达谱数据可能会有所差别，为了得到最稳定的分子标志物，选择三组结直肠癌表达谱数据分别进行筛选并取交集。通过对比正常结直肠组织数据和处于早期转移(淋巴结转移期)的结直肠癌组

5、织数据，筛选出差异表达变化倍数为lO倍且P值小于O．01的差异基因。三组筛选结果取交集，最终筛选出了与结直肠癌早期转移相关的差异表达基因共16个，其中表达上调的9个基因分别为VSNLl，PSATl，KIAAll99，ABHD7，MMP7，JUB，cLDNl，KRT23，FOxQl；表达下调的7个基因分别为SFI冲1，SLC4A4，CHGA，GCG，GUCA2B，CLDN8，CDl77。由于上调的差异表达基因在肿瘤诊断中更有意义，为了验证筛选出的差异表达基因的特异性和敏感性，将筛选出的9个上调差异表达基

6、因基于表达谱数据进行聚类分析、主成分分析、ROC曲线分析并对未曾报道过结直肠癌表达情况的部分基因进行荧光定量PCR的实验验证。最终确定筛选出的差异表达基因特异性和敏感性较高，有望能够成为联合诊断的分子标签。2、结直肠癌转移相关基因表达调控分析由于筛选出的结直肠癌转移相关分子标志物主要基于基因的差异表达情况，且筛选出的基因数量少，特异性和敏感性较高。由于结直肠癌转移过程中表达出现变化的基因较多，为了更好的理解转移的分子机制，需要对表达出现变化的基因受调控情况进行进一步分析，筛选受调控影响较大的基因。因此

7、，选择具有删分期信息的结直肠癌表达谱数据，对处于T1T2期和Ml期的数据进行GSEA分析，选择miRNA结合位点和转录因子结合位点基因集，筛选出在转移后Ml期表达上调基因上游调控区富集的miRNA结合位点和转录因子结合位点。通过合并数据，筛选出具有miIⅢA结合位点较多的基因有13个，同样，筛选出具有转录因子结合位点较多的基因有41个。对这两组基因取交集，最终筛选出同时具有较多miRNA结合位点及转录因子结合位点的基因为KLFl2II硕士学位论文和CREB5。3、结直肠癌患者生存相关基因的筛选肿瘤转移

8、与患者生存时间关系密切，肿瘤是否发生转移关系到患者的治疗及预后。由于受调控影响较大的基因在结直肠癌转移相关分子机制中更为重要，且筛选与患者生存时问相关的基因，能够对患者预后进行评估。因此以患者生存时间为切入点，筛选受调控影响较大且与患者生存时间密切相关的基因。在此，选择具有生存时间信息的结直肠癌表达谱数据，筛选并获得与结直肠癌患者生存时间相关的基因235个。对235个基因进行KEGG通路富集分析发现，这些基因主要参与细胞粘附，ECM受体相互作用，阿米巴样