基于GEO数据库数据肝内胆管癌吉西他滨耐药基因筛选及生物学功能分析

摘要

目的 基于基因表达综合数据库(GEO)筛选肝内胆管癌吉西他滨耐药基因(简称吉西他滨耐药基因),分析吉西他滨耐药基因的生物学功能及关键耐药基因(MCC值排名前十)与肿瘤发生、预后的关系.方法 从GEO获得吉西他滨耐药肝内胆管癌基因集,通过GEO2R软件筛选吉西他滨敏感的肝内胆管癌细胞株和吉西他滨耐药的肝内胆管癌细胞株的差异表达基因(吉西他滨耐药基因).利用DAVID在线工具对吉西他滨耐药基因进行GO、KEGG通路分析;将吉西他滨耐药基因提交至STRING平台,建蛋白质—蛋白质互作网络图,同时使用Cytoscape软件中的cytohubba插件计算出MCC值排名前十的基因作为关键基因.使用基因表达图谱分析软件(GEPIA)分析关键基因与肝内胆管癌发生及预后的关系.结果 共筛选出吉西他滨耐药基因589个,其中上调基因314个、下调基因275个.上调基因主要参与DNA复制、修复,以及细胞有丝分裂等过程;影响组蛋白结合、蛋白结合、DNA结合、蛋白质二聚体结合和染色质结合等生物学功能.下调基因则主要参与血管生成、低氧应答、线粒体自噬、自噬体组装和骨骼肌细胞分化过程;影响血红素结合、电压门控离子通道、肝素结合、氧化还原酶和类固醇激素受体活性等生物学功能.上调基因中的关键基因为MCM3、CDC45、MCM2、CDC6、MCM4、FEN1、MCM6、PCNA、EXO1和WDHD1.下调基因中的关键基因为VEGFA、FOS、EGR1、DUSP1、ITGB1、ATF3、GABARAPL1、FOSB、MAP1LC3A、ULK1.肿瘤组织中MCM2、MCM6、CDC45表达高于正常组织(P均<0.05).上调关键基因中的MCM2、MCM6、CDC45高表达的患者生存率降低,下调基因中转录活化因子3(ATF3)高表达的患者生存率高(P均<0.05).结论 共筛选出吉西他滨耐药基因589个(上调314个、下调275个).上调基因主要涉及DNA复制、修复,以及细胞有丝分裂等生物学功能,富集于DNA复制、细胞周期、嘌呤嘧啶代谢等相关信号通路;下调基因主要影响血管生成、低氧应答、线粒体自噬、自噬体组装等生物学功能,富集于谷氨酸能、γ-氨基丁酸能通路和Rap1等信号通路.关键基因中的MCM2、MCM6、CDC45高表达与肿瘤的发生有关,且可导致肝内胆管癌的预后不良.