头颈部鳞癌转录因子调控网络及潜在靶点研究

作者：张智颖^*; 潘宗富

来源：中国药师, 2019, 22(09): 1577-1583.

• 头颈部鳞癌
• 生物信息学
• 差异基因
• 转录因子
• 蛋白-蛋白相互作用网络

目的:研究头颈部鳞癌(HNSCC)的转录因子调控网络及潜在关键靶点。方法:利用基因表达综合数据库(GEO)联合GEO2R在线工具分析HNSCC与正常黏膜组织的基因表达差异;利用Clue GO进行差异基因功能注释及通路相互作用网络构建;基于相互作用基因/蛋白检索工具(STRING)数据库及Cytoscape软件构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,分析其关键网络节点和基因簇,并利用iRegulon插件进行转录因子调控网络构建并筛选关键转录因子;利用Kaplan-Meier Plotter分析关键转录因子与HNSCC患者预后相关性。结果:和正常黏膜组织相比,HNSCC组织共有168个基因(66个上调,102个下调)发生显著变化。这些差异基因与细胞外基质分解、胞外基质重塑、IL-17信号通路、胶原代谢过程、胞外基质-受体相互作用、细胞基质黏附的调控以及平滑肌细胞迁移调控等重要信号相关。蛋白-蛋白相互作用网络分析共筛选出两个关键基因簇。其中degree值排名前五网络节点MMP9,COL1A1,COL3A1,COL1A2,SPP1均聚集于基因簇2,且与胞外基质重塑或胞外基质-受体相互作用有关,但在HNSCC中的作用研究甚少。进一步针对上调及下调差异基因的转录因子调控网络分析共筛选出14个转录因子,其中仅有4个转录因子在HNSCC研究中有报道。Kaplan-Meier Plotter分析显示6个转录因子与HNSCC患者预后显著相关,另外4个转录因子与预后的相关性与患者性别相关。结论:本研究综合多种生物信息学手段揭示HNSCC发生发展的潜在转录因子调控网络,挖掘该网络中的关键基因簇及节点,并预测其与患者预后相关性,为HNSCC的发病机制及潜在治疗靶点发现提供理论依据。

• 单位
  杭州市江干区人民医院; 浙江省肿瘤医院