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女性非小细胞肺癌潜在相关基因的生物信息学分析及功能预测

汪向海 朱玉

汪向海, 朱玉. 女性非小细胞肺癌潜在相关基因的生物信息学分析及功能预测[J]. 中华疾病控制杂志, 2023, 27(3): 281-287. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.03.006
引用本文: 汪向海, 朱玉. 女性非小细胞肺癌潜在相关基因的生物信息学分析及功能预测[J]. 中华疾病控制杂志, 2023, 27(3): 281-287. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.03.006
WANG Xiang-hai, ZHU Yu. Integrative bioinformatic and functional analyses of genes related to non-small cell lung cancer in female[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2023, 27(3): 281-287. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.03.006
Citation: WANG Xiang-hai, ZHU Yu. Integrative bioinformatic and functional analyses of genes related to non-small cell lung cancer in female[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2023, 27(3): 281-287. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.03.006

女性非小细胞肺癌潜在相关基因的生物信息学分析及功能预测

doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.03.006
基金项目: 

安徽省高等学校优秀人才支持计划项目 gxyq2021256

安徽省卫生健康委员会科研项目 AHWJ2021b073

皖南医学院弋矶山医院引进人才基金 YR202118

详细信息
    通讯作者:

    朱玉,E-mail:kutuomonk@wnmc.edu.cn

  • 中图分类号: R817.1

Integrative bioinformatic and functional analyses of genes related to non-small cell lung cancer in female

Funds: 

Excellent Talents Support Program of Colleges and Universities in Anhui Province gxyq2021256

Scientific Research Project of Anhui Provincial Health Commission AHWJ2021b073

Talent Introduction Fund of Yijishan Hospital of Wannan Medical College YR202118

More Information
  • 摘要:   目的  通过对女性非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)相关基因的生物信息学分析和功能预测,探讨女性NSCLC的发病机制和预后生物标志物。  方法  从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus, GEO)下载女性NSCLC患者的数据,使用limma包鉴定差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。对DEGs进行基因本体(Gene Ontology, GO)和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)分析和构建蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI) 网络分析。利用igraph包筛选关键DEG,利用Oncomine数据库及NSCLC细胞系验证关键DEGs的表达情况,并采用Log-rank检验分析关键DEGs的表达水平与女性NSCLC患者预后的关联。  结果  共筛选出500个DEGs,GO富集分析表明,DEGs主要参与细胞增殖、细胞迁移和细胞外结构组成(均有P < 0.05)。KEGG富集分析表明,这些途径主要与细胞外基质(extracellular matrix, ECM)受体相互作用、蛋白质消化吸收和白细胞跨内皮迁移信号有关。通过PPI网络分析得到3个关键DEGs:白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)、表皮细胞生长因子(epidermal growth factor, EGF)和基质金属蛋白酶-9(matrix metalloprotein-9, MMP-9)。Oncomine数据库分析和NSCLC细胞系结果显示NSCLC组织和细胞系中IL-6的表达较低,而EGF和MMP-9的表达较高。Log-rank检验表明IL-6(χ2= 6.90,P=0.009)和EGF(χ2= 7.73,P=0.005)表达与女性NSCLC患者预后有关。  结论  在女性NSCLC患者中,IL-6和EGF可能是NSCLC发病与预后机制中的重要基因,是治疗的潜在靶点。
  • 图  1  GSE19804和GSE31210数据集中筛选DEGs

    Figure  1.  Screening DEGs in GSE19804 and GSE31210 datasets

    图  2  DEGs的GO分析和KEGG分析

    注:A:生物学过程;B:细胞成分;C:分子功能;D: KEGG富集分析的气泡图。

    Figure  2.  GO and KEGG analysis of DEGs

    图  3  使用STRING在线工具对DEGs进行PPI网络分析

    Figure  3.  PPI network analysis of DEGs using STRING online tool

    图  4  女性NSCLC组织样本和癌旁组织中IL-6、EGF和MMP-9的相对表达水平

    注:A-C:GSE19804中表达情况(60对NSCLC组织和癌旁组织);D-F:GSE31210中表达情况(121例NSCLC样本和9例癌旁组织)。

    Figure  4.  Relative expression levels of IL-6, EGF and MMP-9 in female NSCLC tissue samples and adjacent tissues

    图  5  IL-6、EGF和MMP-9的表达水平与女性NSCLC患者生存期的关联

    Figure  5.  Relationship between expression levels of IL-6, EGF and MMP-9 and survival time of female patients with NSCLC

    图  6  Oncomine数据库中IL-6、EGF和MMP-9表达水平分析

    注:1~8代表 8个不同的研究数据集,红色代表过度表达,蓝色代表低表达。

    Figure  6.  Expression levels of IL-6, EGF and MMP-9 in Oncomine database

    图  7  细胞中IL-6、EGF和MMP-9的相对表达水平

    注:A:IL-6在16HBE、PC9、SK-MES-1细胞中的相对表达水平;B:EGF在16HBE、PC9、SK-MES-1细胞中的相对表达水平;C:MMP-9在16HBE、PC9、SK-MES-1细胞中的相对表达水平;a P<0.01。

    Figure  7.  Relative expression levels of IL-6, EGF and MMP-9 in cells

    表  1  各基因引物

    Table  1.   Primers for each gene

    基因引物 引物序列
    IL-6上游引物 GAGATACCACTCCCAACAGACC
    IL-6下游引物 AAGTGCATCATCGTTGTTCATACA
    EGF上游引物 TCTGAACCCGGACGGATTG
    EGF下游引物 GACATCGCTCGCGAACGTAG
    MMP-9上游引物 GAGATACCACTCCCAACAGACC
    MMP-9下游引物 CCGAGTTGGAACCACGACGC
    GAPDH上游引物 GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT
    GAPDH下游引物 GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-03
  • 修回日期:  2021-12-28
  • 网络出版日期:  2023-04-04
  • 刊出日期:  2023-03-10

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