基于生物信息学的未分化甲状腺癌恶性机制研究-中国现代应用药学.PDF

基于生物信息学的未分化甲状腺癌恶性机制研究  潘宗富，方琦璐，张轶雯，钱杨洋，黄萍*(浙江省肿瘤医院药剂科，杭州 310022) 摘要：目的 阐明未分化甲状腺癌(anaplastic thyroid carcinoma ，ATC)与分化型甲状腺癌的分子通路差异，揭示ATC 的恶 性机制。方法 利用GEO 数据库联合R 语言分析ATC 与乳头状甲状腺癌(papillary thyroid cancer ，PTC)肿瘤组织的基因 表达差异，以及ATC 、PTC 与正常甲状腺组织的共有差异基因；基于STRING 数据库及Cytoscape 软件构建蛋白-蛋白相 互作用(PPI) 网络，分析其关键网络节点和基因簇，并利用KEGG 、DAVID 数据库及ClueGO 插件进行基因功能富集及注 释。最后，利用RT-PCR 检测关键节点在不同甲状腺癌细胞株中的表达差异。结果 和正常甲状腺组织相比，ATC 和PTC 存在775 个共同差异基因，通路富集于PI3K-Akt 信号通路、p53 通路、肿瘤通路、细胞周期等与调控肿瘤发生发展相关 的经典通路，以及炎症反应、胞外基质重塑、免疫反应、血管新生等肿瘤微环境相关通路改变。进一步筛选ATC 和PTC 差异基因发现，与PTC 相比，ATC 组织中p53 通路、PI3K-Akt 信号通路、胞外基质-受体相互作用、细胞周期、蛋白消 化及吸收、吞噬体、补体途径等肿瘤关键通路显著激活。研究通过构建 PPI 网络并分析出3 个关键基因簇，其功能主要 与细胞周期、双链修复、细胞趋化、蛋白泛素化等重要生物进程相关。其中，TOP2A 、IL8 、UBE2S 是各基因簇的关键 节点，并与甲状腺恶性演进潜在相关。结论 研究利用生物信息学发现ATC 发生发展的潜在分子机制网络，并揭示该网 络中的关键基因簇及节点，为ATC 的恶性机制及潜在治疗靶点提供理论依据。 关键词：未分化甲状腺癌；生物信息学；信号通路；蛋白-蛋白相互作用网络；差异基因 中图分类号：R967 文献标志码：A 文章编号：1007-7693(2018)11-1606-07 DOI: 10.13748/ki.issn1007-7693.2018.11.003 引用本文：潘宗富, 方琦璐, 张轶雯, 等. 基于生物信息学的未分化甲状腺癌恶性机制研究[J]. 中国现代应用药学, 2018, 35(11): 1606-1612. Malignant Mechanism of Anaplastic Thyroid Carcinoma Identified by Integrated Bioinformatics Analysis * PAN Zongfu, FANG Qilu, ZHANG Yiwen, QIAN Yangyang, HUANG Ping (Department of Pharmacy, Zhejiang Cancer Hospital, Hangzhou 310022, China) ABSTRACT: OBJECTIVE To elucidate the differential molecular pathways between anaplastic thyroid carcinoma(ATC) and differentiated thyroid cancer, and revealing the malignant mechanism of ATC. METHODS Using the GEO database and R language to analyze differ