利用生物信息学筛选差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs),构建前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)单细胞层面lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,在分子水平上研究前列腺癌的发生发展过程及预后指标.首先从基因表达综合数据库(GEO)和癌症基因组图谱(TCGA)数据库分别下载单细胞RNA测序数据GSE157703和转录组测序数据TCGA-PRAD,通过R语言筛选差异表达信使RNA(DEmRNA)和差异表达长非编码RNA(DElncRNA),利用相关软件预测并构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络;然后使用R语言进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析,运用STRING数据库、Cytoscape软件建立蛋白相互作用网络,同时对单细胞RNA测序数据进行质控、降维、聚类和分群,构建单细胞层面的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络;最后进行生存分析,通过人类蛋白质图谱进行验证.结果显示,共得到3013个DEmRNA和1101个DElncRNA,筛选出51个lncRNA、27个miRNA和97个mRNA构建lncRNA-miRNA-mRNA调控网络.GO分析揭示靶基因在腺状细胞迁移、化学突触传递的调节等生物学过程富集,KEGG分析揭示miRNA在癌症、轴突导向和胞间的黏附等信号通路富集.通过PPI得到Top 10基因,据此整合单细胞水平上PCa单细胞转录组测序数据,得到包括肿瘤细胞在内的9个细胞群的多条精确的lncRNA-miRNA-mRNA调控轴.生存分析结果显示,ITGA2、PDLIM5H和PRRG4低表达组的无病生存期显著高于高表达组(P<0.05),免疫组织化学验证了上述基因在肿瘤组织中均有不同程度的表达.本研究成功构建了PCa单细胞水平的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,并发现其不仅参与PCa的发生和发展,同时在临床预后预测方面也有重要意义.

前列腺癌;lncRNA-miRNA-mRNA调控网络;单细胞测序;差异表达基因;生物信息学

莫泳锋;谢远亮;陈蔓莹;覃洪宇;叶雨

广西医科大学第二附属医院,广西南宁 530007;广西医科大学附属肿瘤医院,广西南宁 530021

广西科学

[1]莫泳锋;谢远亮;陈蔓莹;覃洪宇;叶雨-.基于生物信息学构建前列腺癌单细胞层面lncRNA-miRNA-mRNA调控网络)[J].广西科学,2022(03):462-475

GSE157703,PDLIM5H,PRRG4

前列腺癌,细胞层,miRNA,调控网络,利用生物,差异表达基因,Differentially,Expressed,Genes,DEGs,Prostate,Cancer,PCa,分子水平,预后指标,基因表达综合数据库,GEO,癌症基因组图谱,TCGA,别下,下载,序数,PRAD,达信,信使,DEmRNA,长非编码,DElncRNA,相关软件,软件预测,基因本体论,Ontology,京都,百科全书,Kyoto,Encyclopedia,Genomes,STRING,Cytoscape,蛋白相互作用网络,质控,分群,生存分析,类蛋白质,靶基因,腺状,细胞迁移,化学突触传递,生物学过程,轴突导向,信号通路富集,PPI,Top,单细胞转录组测序,肿瘤细胞,多条,调控轴,ITGA2,低表达,无病生存期,免疫组织化学,肿瘤组织,临床预后,预后预测,单细胞测序

0.340633