结直肠癌患者血液外泌体差异表达非编码RNA的筛选及生物信息学分析

摘要

目的对结直肠癌患者血液外泌体差异表达非编码RNA(ncRNA)进行筛选及功能分析,探索结直肠癌的发病机制,为结直肠癌早期诊断分子标志物的筛选及治疗靶点提供理论依据。方法从exoRBase数据库中选取12例结直肠癌患者和32例正常对照者血液外泌体的RNA-seq数据,利用R软件的Limma包筛选差异表达ncRNA和信使RNA(mRNA),预测其结合的微小RNAs(miRNA),构建竞争内源性RNA(ceRNA)网络,并利用R软件的clusterProfiler包和enrichplot包对差异表达mRNAs进行基因本体论(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果结直肠癌组和正常对照组外泌体差异表达基因筛选,共筛选出125个差异表达mRNAs,其中上调表达117个,下调表达8个;52个差异表达长链非编码RNAs(lncRNAs),均为上调表达;81个差异表达环状RNAs(circRNAs),其中上调表达47个,下调表达34个。预测mRNAs和lncRNAs、circRNAs结合的共同miRNAs,构建miRNAs为中心的ceRNA调控网络,包含16个lncRNAs、13个circRNAs、62个miRNAs和25个mRNAs。差异表达mRNAs主要涉及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、胰高血糖素信号通路、Fcγ受体介导的吞噬作用等。结论通过生物信息学方法构建ceRNA调控网络,可揭示差异表达基因调控结直肠癌发生、发展的分子机制,有助于临床上指导结直肠癌的早期诊断和精准治疗。