基于生物信息学分析丙肝和乙肝相关肝细胞癌的基因组学差异

作者：杜志兴^*; 魏孔孔; 宋天亮; 王纪泽; 杨金伟; 周辉年; 张泠漪

来源：中国普外基础与临床杂志, 2021, 28(12): 1604-1611.

• 丙肝相关肝细胞癌
• 乙肝相关肝细胞癌
• 生物信息学分析
• 差异表达基因

目的探讨丙肝相关肝细胞癌(HCV-HCC)和乙肝相关肝细胞癌(HBV-HCC)的基因表达差异及其潜在的分子机制。方法从公共基因表达数据库下载并整合HCV-HCC和HBV-HCC基因表达矩阵并使用limma包对HCV-HCC和HBV-HCC样本的基因表达水平进行差异分析并确定差异表达基因(DEG);通过基因集富集分析(GSEA)探讨HCV-HCC和HBV-HCC间抑制或激活的基因集差异;使用MCODE筛选出得分最高的关键分子模块及其内的关键基因;通过clusterProfiler包对关键基因的基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析以了解关键分子模块潜在的生物学过程和分子通路;同时利用Kaplan-Meier Plotter数据库评估关键基因对HCC患者总生存情况的影响。结果本研究中共获得HBV-HCC样本119例、HCV-HCC样本163例,共筛选出199个DEGs。GSEA结果显示,与HBV-HCC相比,HCV-HCC激活的基因集主要体现在炎症、补体、基因响应干扰素上调、基因响应KRAS表达上调、核因子-κB-肿瘤坏死因子途径调控的基因以及凋亡基因集,而细胞周期相关的基因集则明显被抑制。共发现8个DEGs所富集的关键分子模块,其包含18个关键基因(IFI27、DDX60、MX1、IRF9、OAS3、OAS1、RSAD2、GBP4、HERC6、ISG15、IFIT1、CMPK2、EPSTI1、IFI44、IFI44L、HERC5、IFITM1、CXCL10),这18个关键基因的GO分析显示生物学过程主要集中在与病毒感染相关的机体反应中、细胞组分主要以宿主细胞为主、分子功能则主要是富集在生物学结合,而KEGG通路富集分析显示其主要参与了病毒感染相关的分子信号通路。18个关键基因中有9个(CXCL10、HERC6、DDX60、IFITM1、IFI27、GBP4、IFI44L、IFI44、MX1)与HCC患者总生存情况有关的基因且预后良好(HR<1,P<0.05),其他9个关键基因与HCC患者预后无关(P>0.05)。结论 HBV-HCC和HCV-HCC之间存在着本质的区别,HCV-HCC的发生主要与病毒感染和病毒诱导机体产生的免疫反应密切相关,对于HCV感染时应积极地抗病毒治疗,避免其转为慢性病毒性感染,对于预防或阻断其转变为HCC十分必要。

• 单位
  兰州大学第二医院