基于公共数据库筛选与识别恶性胸膜间皮瘤相关基因

摘要

目的基于公共数据库中恶性胸膜间皮瘤(MPM)的基因芯片和二代测序数据集,筛选与MPM发生发展相关的信号通路、生物标志物和预后相关基因。方法从基因表达数据库下载MPM基因芯片表达数据集GSE51024和GSE2549,分别包括MPM患者82和49例;从癌症基因图谱(TCGA)数据库下载86例MPM患者的RNA测序数据。通过Rstudio 4.0软件对GSE51024数据集采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)、差异表达基因(DEGs)筛选进行hub基因筛选与识别,并进行基因集富集分析(GSEA),探究相关信号通路。最后利用GSE2549数据集和TCGA数据库中共135例MPM的基因表达数据对筛选出的hub基因进行验证。结果 WGCNA识别出的绿色关键基因模块与MPM高度相关,相关系数为0.83(P<0.01)。DEGs分析共筛选出3 245个DEGs;其中,上调基因1 229个,下调基因2 016个。GSEA结果显示,在MPM组织样本中G2/M检查点、上皮间质转换、E2F靶标基因、有丝分裂纺锤体通路富集显著。共筛选出3个hub基因,分别为增殖细胞核抗原关联因子(PCLAF)、核仁纺锤体相关蛋白1(NUSAP1)和拓扑异构酶ⅡA(TOP2A)。与正常的癌旁组织、胸膜组织或肺组织比较,MPM组织中PCLAF、NUSAP1和TOP2A相对表达水平均升高(P值均<0.05);且该3个基因的表达下调时患者预后较好,上调时预后较差。结论 G2/M检查点、上皮间质转换、E2F靶标基因、有丝分裂纺锤体通路是MPM发生发展的关键信号通路;PCLAF、TOP2A和NUSAP1基因可能是MPM生物标志物和判断预后的关键基因。