胰腺癌“炎-癌”转化关键基因筛选及干预中药的预测分析

作者：肖祥; 吴宣諭^*

来源：中草药, 2022, 53(15): 4795-4806.

• 慢性胰腺炎
• 胰腺癌
• 生物信息学
• 中药预测
• 夏枯草
• 金钱草
• 紫苏
• 生地黄
• 赤芍
• 菟丝子

目的 通过生物信息学技术筛选胰腺癌（pancreatic cancer）与慢性胰腺炎（chronic pancreatitis,CP）组织的差异基因，预测能够干预胰腺癌“炎-癌”转化进程的中药及其潜在治疗靶点及机制。方法 从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）获取GSE151945、GSE30134基因芯片，应用R软件进行数据标准化、差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）筛选，并进行基因本体论（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）富集分析；通过STRING数据库构建蛋白-蛋白互作网络，应用Cytoscape构建蛋白互作网络图，应用CytoHubba插件筛选关键基因；使用R软件对关键基因进行生存分析，筛选显著影响胰腺癌预后的基因，通过Kaplan-Meier曲线进行可视化展示；将上述基因与Coremine Medical数据库相互映射，预测潜在治疗作用的中药。从TCMSP和TCMID数据库获取中药化学成分，利用Cytoscape构建“中药-成分-靶点”网络图，并使用CytoHubba插件筛选关键靶点。结果 共筛选出178个DEGs，其中88个上调基因，90个下调基因；DEGs主要参与病毒生命周期、细胞外结构组织、细胞外基质组织、染色质的共价修饰等生物功能；KEGG通路分析显示DEGs主要富集在人乳头瘤病毒感染、志贺菌病、亨廷顿病、癌症蛋白多糖和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）信号通路；共得出20个关键基因，生存分析提示黏附连接相关蛋白纽蛋白（vinculin,VCL）、核不均一性核糖核蛋白L(heterogeneousnuclearribonucleoproteinL,HNRNPL)、小泛素样修饰物3(small ubiquitin like modifier 3,SUMO3)、整合素α3(integrin subunit alpha 3,ITGA3)、整合素β5(integrin subunit beta 5,ITGB5)、黏结蛋白聚糖1(syndecan 1,SDC1)和神经细胞黏附分子1(neural cell adhesion molecule 1,NCAM1)显著影响胰腺癌预后；筛选得到干预胰腺癌“炎-癌”转化进程的潜在中药有夏枯草、金钱草、紫苏、生地、赤芍、菟丝子等。结论 胰腺癌“炎-癌”转化机制复杂，中药可通过多靶点干预胰腺癌“炎-癌”转化，该研究将为胰腺癌发生机制和治疗药物的研究提供参考方向。

• 单位
  成都中医药大学附属医院