三阴性乳腺癌细胞样本RNA-Seq数据分析

摘要

乳腺癌是一种严重威胁女性健康的多基因遗传性恶性肿瘤，发病率呈逐年上升并且年轻化的趋势。有报道表明三阴性乳腺癌患者约占乳腺癌患者总数的20％左右，但却几乎是最难以治疗的，通常情况下预后差且生存率低。在中国,乳腺癌的发病率远低于欧美国家，但死亡率却显著高于欧美，这与我们国家医疗水平及对乳腺癌的认识和预防措施不到位有关。因此三阴性乳腺癌的基础研究可为该疾病的诊断和治疗提供依据。我们通过分析三阴性乳腺癌细胞和正常乳腺细胞的RNA-seq数据得到如下结果：
　　1.正常乳腺细胞、基底样乳腺癌细胞和管腔样乳腺癌细胞共15个细胞样本的RNA-seq数据聚类分析得到两类细胞样本，正常乳腺细胞聚为一类，乳腺癌细胞聚为一类。WGCNA分析得到4个modules，分别是与乳腺癌细胞相关的black module，与基底样乳腺癌细胞相关的brown module，与管腔样乳腺癌相关的cyan module，与正常乳腺细胞相关的magenta module。
　　2.正常乳腺细胞中lncRNA的数量是乳腺癌细胞中的3.53倍，由此我们可以推测出在乳腺癌细胞中lncRNA表达下调。lncRNA表达情况很明显分成四个部分，第一部分是在正常乳腺细胞中高表达，第二部分是基底样乳腺癌细胞中高表达，第三部分是在管腔样乳腺癌细胞中高表达，最后一部分是在正常乳腺细胞里低表达，在两种乳腺癌细胞中都高表达的lncRNA。
　　3.我们通过cuffdiff软件处理数据得到基底样乳腺癌细胞和正常乳腺细胞的差异基因数为5480个，管腔样乳腺癌细胞和正常乳腺细胞的差异基因数为5027个，基底样乳腺癌细胞和管腔样乳腺癌细胞的差异基因数为3066个。
　　4.管腔样乳腺癌细胞与正常乳腺细胞的差异基因和基底样乳腺癌细胞与正常的乳腺细胞的差异基因GO分析都有类似的结论，即乳腺癌细胞与正常乳腺细胞的差异基因富集在翻译（GO:0006412~translation）及翻译相关的生物学途径（GO:0006414~translational elongation），KEGG分析结果也证实了差异基因富集在核糖体信号通路（hsa03010:Ribosome）。我们推测这可能是由于乳腺癌细胞大量增殖，需要很多的营养物质。
　　5.管腔样乳腺癌细胞和基底样乳腺癌细胞的差异基因则主要富集在胰腺癌（Pancreatic cancer）、膀胱癌（Bladder cancer）、系统性红斑狼疮（Systemiclupus erythematosus）、结直肠癌（Colorectal cancer）等疾病通路，可以推测出各个病理状态下一些基因功能发生了改变。

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第一章 绪论

1.1 乳腺癌研究进展

1.2 长片段非编码RNA及其在肿瘤中的研究

1.3 转录组及测序技术的发展应用

第二章 数据分析流程

2.1 分析数据来源

2.2 RNA-seq数据分析流程

2.3 WGCNA分析流程

2.4 Gene Ontology

2.5 KEGG

第三章 乳腺癌中差异表达基因的分析结果

3.1 WGCNA分析结果

3.2 每个module中基因与性状的相关系数

3.3 module中lncRNA的表达情况

3.4 差异基因表达热图和PCA分析结果

3.5 差异基因GO和KEGG pathway分析结果

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

致谢

参考文献