目的利用在線數(shù)據(jù)庫識別前列腺癌中的差異表達(dá)基因（DEGs）,并基于生物信息學(xué)構(gòu)建前列腺癌競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。方法下載腫瘤基因組圖譜（TCGA）數(shù)據(jù)庫中前列腺癌的RNA測序（RNA-seq）數(shù)據(jù)和miRNASeq數(shù)據(jù),篩選出差異表達(dá)長非編碼RNA（DElncRNA）、差異表達(dá)微小RNA（DEmiRNA）和差異表達(dá)信使RNA（DEmRNA）。下載基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫（GEO）中GSE21036數(shù)據(jù)集的芯片數(shù)據(jù),獲取DEmiRNA,與TCGA中得到的miRNA取下調(diào)型交集。預(yù)測交集中miRNA的mRNA及相關(guān)lncRNA,與DElncRNA和DEmRNA取上調(diào)型交集。據(jù)所得調(diào)控關(guān)系構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),并對mRNA進(jìn)行功能和通路富集分析。結(jié)果 TCGA組分別獲得上調(diào)的lncRNA 481個,上調(diào)的mRNA 693個,下調(diào)的miRNA 51個; GEO組下調(diào)的miRNA共18個。對兩組下調(diào)的miRNA取交集,得到6個共存miRNA。將預(yù)測所得mRNA和lncRNA與DElncRNA和DEmRNA取上調(diào)型交集,分別獲得103個mRNA和19個lncRNA。將所得19個上調(diào)的lncRNA、103... 

【文章來源】：臨床腫瘤學(xué)雜志. 2020,25(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

TCGA和GEO數(shù)據(jù)庫下調(diào)的miRNA取交集

前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展是一個多基因參與、多水平調(diào)控和多階段轉(zhuǎn)化的復(fù)雜過程，腫瘤基因參與并調(diào)控其中絕大多數(shù)的生物學(xué)事件，具有重要的研究意義。ceRNA假說自2011年被提出以來關(guān)注熱度只增不減[8]，基于該假說的諸多研究驗(yàn)證并闡述了各類RNA在癌癥中的重要調(diào)控作用。然而，尚無研究對前列腺癌相關(guān)ceRNA進(jìn)行統(tǒng)一分析以提供多方位的探索視角，而lncRNA是發(fā)掘前列腺癌診療靶標(biāo)的“金礦”。因此，本研究基于生物信息學(xué)構(gòu)建前列腺癌ceRNA網(wǎng)絡(luò)并篩選相關(guān)lncRNAs將頗具指示意義。在構(gòu)建的ceRNA網(wǎng)絡(luò)中共獲得19個lncRNA。研究表明，ARLNC1在前列腺癌中高表達(dá)，可穩(wěn)定雄激素受體(AR)轉(zhuǎn)錄本并增強(qiáng)AR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。若敲低ARLNC1可抑制AR的表達(dá)并延緩前列腺癌的進(jìn)展，體內(nèi)外驗(yàn)證表明ARLNC1在維持AR信號傳導(dǎo)的正反饋回路中具有重要作用，這證明了ARLNC1具有作為前列腺癌新型臨床治療靶點(diǎn)的潛在價值[9]。Gawronski等[10]基于超級計算機(jī)和現(xiàn)有預(yù)測工具，提出一種名為MechRNA的高級預(yù)測管道以發(fā)現(xiàn)lncRNA的潛在機(jī)制。利用MechRNA預(yù)測到ARLNC1與AR 3"UTR之間的RNA-RNA相互作用結(jié)合位點(diǎn)，證實(shí)了ARLNC1促進(jìn)AR正反饋回路的促癌機(jī)制。此外，一項(xiàng)驗(yàn)證西藍(lán)花芽提取物(BSE)對前列腺癌化學(xué)預(yù)防作用的研究發(fā)現(xiàn)，ARLNC1是與BSE治療相關(guān)的差異表達(dá)基因，其表達(dá)水平受到BSE治療的抑制，這進(jìn)一步提示ARLNC1或可作為前列腺癌藥物治療的靶標(biāo)[11]。此外，ERVH48-1具有胎盤組織特異性，在抑制細(xì)胞間融合中具有重要作用。研究者構(gòu)建肺鱗癌和舌鱗癌的ceRNA網(wǎng)絡(luò)表明，ERVH48-1在這兩種腫瘤中的差異表達(dá)極為顯著，是潛在的預(yù)后因素并具有作為新型生物標(biāo)記物和臨床治療靶標(biāo)的潛力[12-13]。楊金輝等[14]研究發(fā)現(xiàn)，ERVH48-1在膀胱癌中低表達(dá)，可通過促進(jìn)TCF21基因的表達(dá)降低膀胱癌細(xì)胞的增殖和遷移能力，從而抑制膀胱癌的進(jìn)展。Munkley等[15]研究證明，ERVH48-1可作為一種mRNA異構(gòu)體參與雄激素在前列腺癌中的差異性調(diào)節(jié)，且這種激素相關(guān)性受到RLN1和RLN2基因的負(fù)向調(diào)控，ERVH48-1或許參與了前列腺癌中更為復(fù)雜的雄激素作用機(jī)制。盡管ERVH48-1在泌尿系統(tǒng)腫瘤中的機(jī)制研究為數(shù)不多，但作為ceRNA網(wǎng)絡(luò)結(jié)果中唯一一個聯(lián)系了兩個節(jié)點(diǎn)基因的lncRNA，該基因具有十分重要的研究價值。

在構(gòu)建的ceRNA網(wǎng)絡(luò)中共獲得19個lncRNA。研究表明，ARLNC1在前列腺癌中高表達(dá)，可穩(wěn)定雄激素受體(AR)轉(zhuǎn)錄本并增強(qiáng)AR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。若敲低ARLNC1可抑制AR的表達(dá)并延緩前列腺癌的進(jìn)展，體內(nèi)外驗(yàn)證表明ARLNC1在維持AR信號傳導(dǎo)的正反饋回路中具有重要作用，這證明了ARLNC1具有作為前列腺癌新型臨床治療靶點(diǎn)的潛在價值[9]。Gawronski等[10]基于超級計算機(jī)和現(xiàn)有預(yù)測工具，提出一種名為MechRNA的高級預(yù)測管道以發(fā)現(xiàn)lncRNA的潛在機(jī)制。利用MechRNA預(yù)測到ARLNC1與AR 3"UTR之間的RNA-RNA相互作用結(jié)合位點(diǎn)，證實(shí)了ARLNC1促進(jìn)AR正反饋回路的促癌機(jī)制。此外，一項(xiàng)驗(yàn)證西藍(lán)花芽提取物(BSE)對前列腺癌化學(xué)預(yù)防作用的研究發(fā)現(xiàn)，ARLNC1是與BSE治療相關(guān)的差異表達(dá)基因，其表達(dá)水平受到BSE治療的抑制，這進(jìn)一步提示ARLNC1或可作為前列腺癌藥物治療的靶標(biāo)[11]。此外，ERVH48-1具有胎盤組織特異性，在抑制細(xì)胞間融合中具有重要作用。研究者構(gòu)建肺鱗癌和舌鱗癌的ceRNA網(wǎng)絡(luò)表明，ERVH48-1在這兩種腫瘤中的差異表達(dá)極為顯著，是潛在的預(yù)后因素并具有作為新型生物標(biāo)記物和臨床治療靶標(biāo)的潛力[12-13]。楊金輝等[14]研究發(fā)現(xiàn)，ERVH48-1在膀胱癌中低表達(dá)，可通過促進(jìn)TCF21基因的表達(dá)降低膀胱癌細(xì)胞的增殖和遷移能力，從而抑制膀胱癌的進(jìn)展。Munkley等[15]研究證明，ERVH48-1可作為一種mRNA異構(gòu)體參與雄激素在前列腺癌中的差異性調(diào)節(jié)，且這種激素相關(guān)性受到RLN1和RLN2基因的負(fù)向調(diào)控，ERVH48-1或許參與了前列腺癌中更為復(fù)雜的雄激素作用機(jī)制。盡管ERVH48-1在泌尿系統(tǒng)腫瘤中的機(jī)制研究為數(shù)不多，但作為ceRNA網(wǎng)絡(luò)結(jié)果中唯一一個聯(lián)系了兩個節(jié)點(diǎn)基因的lncRNA，該基因具有十分重要的研究價值。圖5 mRNA的KEGG分析氣泡圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]長鏈非編碼RNA ERVH48-1在膀胱癌中的表達(dá)及對膀胱癌細(xì)胞增殖和遷移的影響[J]. 楊金輝,胡海龍,孫建濤,郝彤彤,李小輝,張寒.  醫(yī)學(xué)研究雜志. 2019(05)



本文編號：3048559