基于通路及网络分析方法探究肝细胞肝癌差异表达基因

作者：岳晓粉; 李建彪; 李爽^*; 陆伟

来源：生物医学工程与临床, 2019, 23(02): 212-221.

DOI：10.13339/j.cnki.sglc.20190308.018

• 肝细胞肝癌
• 差异表达基因
• 通路
• 网络分析
• 致病机制
• 药物靶点

目的基于通路及网络分析方法,对肝细胞肝癌(HCC)相关差异表达基因进行系统分析,旨在由分子、通路及网络层面理解HCC发生、发展机制,并对HCC的防治靶点进行预测,为后续实验提供一些有意义的信息。方法由公共基因表达数据库(GEO)下载4组与HCC相关的生物基因芯片(GSE62232、GSE49515、GSE19665和GSE29721),利用相应R包对基因表达阵列的差异表达基因进行计算与比较,确定HCC相关差异表达基因。利用功能富集分析方法 ,对HCC相关差异表达基因进行生物过程及通路注释。利用网络分析方法,对HCC相关差异表达基因进行生物调控网络构建,并对关键基因进行筛选,同时利用分子复合物检测(MCODE)方法对HCC相关疾病模块进行搜索。结果确定442个HCC相关差异表达基因,这些差异表达基因主要调控细胞周期、核分裂、染色体分离及代谢相关生物过程;参与影响细胞周期通路、有丝分裂过程通路、生物氧化通路、金属离子反应通路、生物代谢通路等多条信号通路的正常信号转导。网络分析提示,HCC相关差异表达基因之间互作关系紧密,进一步分析鉴定出20个处于HCC调控网络中心的关键Hub基因,推测Hub基因是HCC防治靶点。同时,鉴定出5个与HCC紧密相关的疾病模块,分别为细胞周期处理模块、趋化因子介导的信号处理模块、血管生成调控模块、与氧化应激和代谢过程相关功能模块及细胞核分裂模块。结论利用生物信息学方法,可以系统分析HCC的发生、发展机制,并对其防治靶点进行预测,为临床诊疗及后续基础实验提供有价值的信息。

• 单位
  天津市第二人民医院; 天津市第三中心医院