基于多重数据库的肾癌转移相关基因生物信息分析及功能初探

摘要

目的:通过生物信息学技术探讨肾癌转移瘤细胞与原发性肾癌细胞基因表达差异,寻找关键的差异基因及与其可能相关的分子机制。方法:从GEO基因芯片数据库中下载人肾癌转移瘤和原发性肾癌的相关基因芯片数据GSE85258,用GCBI在线工具分析肾癌转移瘤和原发性肾癌的差异表达基因。分析差异表达基因GO及Pathway;筛选出既符合GO又符合Pathway的差异基因;将差异基因之间的相互作用及共表达关系构建基因网络图;构建差异基因Pathway网络图。通过体外细胞侵袭实验验证差异基因在肾癌细胞中的功能。结果:GSE85258数据集中共筛选出3000个差异基因,其中表面活性蛋白2(SFTPA2)升高最显著,SLC17A3降低最明显。GO分析显示,差异基因主要参与DNA依赖性转录,信号转导,小分子代谢过程等多个生物学功能。Pathway分析显示,差异基因主要参与内质网蛋白质加工,代谢途径,癌症途径等生物学过程。差异基因相互作用分析显示MAPK1为核心信号传递中介,PRKCA、NRAS、NOS1等基因与其直接作用。差异基因间共表达既有正相关也有负相关,其中与周围基因关系最多的10个基因,互为正相关。Pathway网络分析显示MAPK信号通路是上下游通路最多的信号通路,其包含细胞周期、细胞凋亡、P53信号通路、癌症途径等与肿瘤发生相关的信号通路。侵袭实验显示,抑制SFTPA2表达可降低肾癌细胞的侵袭能力(t=18.44,P<0.01)。结论:肾癌转移瘤细胞与原发性肾癌细胞存在表达差异基因,其中SFTPA2、MAPK1、PRKCA、NOS1可能是关键差异基因,其可能参与MAPK信号通路等,促进肾癌转移。