关键词:
甲状腺乳头状癌
TCGA
靶基因
流行病学研究
摘要:
目的:通过癌症基因组图谱筛选乳头状甲状腺癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)的预测标记物并通过基础实验研究标记基因,筛选出甲状腺乳头状癌预测指标,进一步指导流行病学筛查。方法:我们从The Cancer Genome Atlas(TCGA)数据库获得了PTC癌组织和临近正常组织的基因表达数据,并进行了生物信息学分析;在R软件中的edgeR软件包辅助下,我们从TCGA数据库中识别出甲状腺癌和正常组织之间的差异表达基因。紧接着,我们应用STRING和Cytoscape软件进行了差异基因的基因本体论(gene ontology,GO)和KEGG Pathway途径相关的富集分析和模块分析。使用Oncomine数据库在mRNA层面,进一步验证通过模块分析筛选出潜在靶基因的表达差异性。最后,通过人类蛋白质图谱以及甲状腺肿瘤细胞系蛋白印迹实验、细胞增殖实验进一步验证靶基因的蛋白表达量、对甲状腺肿瘤细胞增殖的影响,以及Kaplan-Meier Plotter分析它们对甲状腺癌预后的影响。结果:总共筛选出747个差异基因(different gene,DEG),包括399个下调的DEG和348个上调的DEG。GO分析表明,这些DEG都富含生物过程。KEGG通路分析显示DEGs主要参与造血细胞谱系。蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络和模块分析确定了20个主要基因。其中CDH2、FN1、SERPINA1可能成为PTC的靶基因。Oncomine数据库和人类蛋白质图谱、蛋白印迹实验结果验证了这些基因在PTC组织及细胞中的表达水平以及预后,我们发现CDH2、FN1、SERPINA1在mRNA和蛋白质水平上均高表达,均影响着甲状腺癌细胞的发生过程,并且SERPINA1预示着甲状腺癌的不良预后。结论:SERPINA1在PTC肿瘤组织及细胞中显著高度表达,影响甲状腺癌细胞的发生过程,并且SERPINA1预示着不良预后,这提示我们在流行病学筛查过程中可以借助基因检测手段,提前发现甲状腺癌潜在患者,并指导居民做好体检工作,延长患者生存期。