耐药细胞株

目的

通过分析非小细胞肺癌顺铂敏感株及耐药株的基因芯片表达数据,筛选差异基因及关键通路,构建蛋白相互作用网络,探讨关键集群功能。

基因芯片数据收集

差异基因分析与筛选

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基因功能及信号通路富集

• 筛选得到 481 个差异表达基因,通过基因功能及信号通路富集分析
  • piRNA 代谢
  • 细胞有丝分裂
  • 免疫及炎症反应
  • 细胞信号转导通路
  • DNA 甲基化修饰
  • 细胞内钙离子浓度调节
    
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• 通过火山图得知，显著差异基因主要集中在上调表达的部分，进一步对上调表达的 418 个差异基因进行GO富集分析
  • piRNA代谢
  • DNA 甲基化修饰
  • 细胞有丝分裂及细胞周期进程等信号通路
    
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PPI 网络构建及蛋白复合物预测

• 利用string构建差异基因的PPI网络
• 利用 Cytoscape 软件的Centiscape2.2 插件计算网络节点度值(连接度,连接节点的数量),设定节点度值越大 ,节点直径越大。
• 再 利 用 Cytoscape 软 件 的 ClusterOne Version 1.0 插件 ,进行蛋白复合物预测,得到结果红色方形节点为独立复合物的节点,黄色菱形节点为重叠复合物的节点,灰色圆形为没有预测到相应复合物的节点。
• 蛋白复合物预筛选复合物预测得到，67 个集群，筛选 P 值小于 0.01 ，集群功能分别为细胞趋化性、细胞角化性、 piRNA 代谢过程、细胞因子受体相互作用、细胞因子分泌调节及染色质沉默相关生物进程。
  
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结果与讨论

随着患者化疗次数的增加,顺铂耐药现象逐渐凸显,影响整体疗效且增加患者的负担。

• piRNA 被证明在肺癌细胞和正常支气管上皮细胞之间的表达存在显著差异。
  • piR-L-163 可以直接结合和调节磷酸化的 ERM,并在蛋白质激活中发挥关键作用。
  • piR-L-138 在体内外均显著提高以顺铂为基础的化疗疗效,可能是克服肺鳞癌患者化疗耐药的潜在靶点。
• 非小细胞肺癌中 Wnt 抑制因子 1 ( Wnt inhibitory factor 1,WIF-1)基因高甲基化更易发生鳞癌,且与较差的临床预后密切相关,甲基化的 hOGG1 基因携带者发展为非小细胞肺癌患者的概率是正常人群的 2.25 倍。

参考

• 非小细胞肺癌顺铂耐药相关基因生物信息学研究
• Detecting overlapping protein complexes in protein-protein interaction networks