醛固酮腺瘤的关键基因及其生物学功能的生物信息学分析

作者：伍豪; 卓凤婷; 黎黎; 路宗师; 蔡泉方; 张丽婷; 祝之明^*

来源：中华内分泌代谢杂志, 2021, 37(12).

• 醛固酮腺瘤
• 关键基因
• 生物学功能
• 生物信息学

目的通过生物信息学分析探讨醛固酮腺瘤的关键基因及其相关的生物学功能。方法从GEO数据库2个训练数据集GSE60042和GSE64957鉴定出醛固酮腺瘤差异表达基因, 并进行功能、通路富集和转录调控网络分析;使用差异表达基因构建蛋白-蛋白互作(PPI)网络, 通过节点分析从网络中提取枢纽(Hub)基因作为候选关键基因;以测试数据集GSE8514验证关键基因的表达水平;以受试者工作特征(ROC)曲线分析验证关键基因对醛固酮腺瘤的诊断效能;使用基因集富集分析(GSEA)确定各关键基因的生物学功能。结果从2个数据集获得醛固酮腺瘤中68个差异基因, 包括33个上调基因和35个下调基因, 这些基因功能体现在醛固酮生物合成过程、细胞内钙信号通路、5-羟色胺受体信号通路、转录激活因子活性和转录调控等方面;转录因子-基因调控网络中JUN和VDR基因处于中心位置。从PPI网络确定了9个Hub基因, 在测试数据集, CYP11B2、VDR基因在醛固酮腺瘤中的表达升高, 而JUN、NFKBIZ、EGR3、KLF6基因在醛固酮腺瘤中的表达降低(均P<0.05), 这些基因的ROC曲线下面积分别为0.936、0.833、0.953、0.854、0.868和0.929。GSEA显示, 这些关键基因的变化引起类固醇合成、细胞黏附、免疫细胞信号通路和补体凝集反应通路上调[标准化的富集分数(NES)>1.5,P<0.05], 引起DNA复制、核糖体和自噬调节通路下调(均NES<-1.5,P<0.05)。结论生物信息学分析结果提示, JUN和VDR基因为醛固酮腺瘤的关键转录因子, CYP11B2、NFKBIZ、EGR3和KLF6为关键基因, 其在醛固酮腺瘤发生中涉及类固醇合成、细胞黏附、免疫细胞信号转导等生物学功能。

• 单位
  中国人民解放军陆军军医大学; 大坪医院