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致尤文肉瘤转移的关键基因及预后、调控分析

Exploring the key and potential regulatory genes associated with poor prognosis of patients with Ewing′s sarcoma metastasis

摘要:

目的:使用生物信息学技术分析转移性尤文肉瘤的关键基因及其预后、调控。方法:基于高通量数据筛选出了与尤文肉瘤(ES)转移相关的差异表达基因(DEGs),并将DEGs进行基因本体(GO)功能注释及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。将富集结果结合基因表达水平验证及癌症基因组图谱(TCGA)数据库的生存分析,筛选关键基因。使用EWS-FLI1敲低的A673细胞系基因序列进行关键基因与EWS-FLI1之间表达量的相关性分析,并初步分析与ES转移相关的miRNA调控网络。结果:筛选出DEGs为380个。得到2条与ES转移相关的重要通路:错配修复(MMR)通路( P=0.048)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路( P=0.037);4个关键基因:MSH2、MSH6、CACNA2D2和MET。有61种miRNAs可能调控着关键基因的表达。ES患者的生存分析结果显示,4个关键基因的高表达量组5年生存率均低于低表达量组;TCGA数据库中肉瘤患者生存分析结果显示,4个关键基因的高表达也同样降低了患者的生存率,其在肉瘤的疾病进展中是危险因素。此外,与EWS-FLI1之间表达量的相关性分析显示,EWS-FLI1融合基因可能调控着4个关键基因的表达。 结论:目前的研究结果表明,MMR、MAPK通路及关键基因MSH2、MSH6、CACNA2D2和MET对ES增殖、侵袭和迁移有促进作用,并且与尤文肉瘤患者的预后相关。

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abstracts:

Objective:To identify the key and potential regulatory genes affecting the progression and prognosis of patients with Ewing′s sarcoma metastasis by using bioinformatic method.Methods:We identified differentially expressed genes (DEGs) between ES metastases and primary tumors by analyzing the gene expression profile downloaded from Gene Expression Omnibus (GEO), and performed Gene Ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analyses of the DEGs. According to the analysis results, gene expression level verification and survival analysis of TCGA database, we screened out the key genes. Knockdown of EWSR/FLI1 fusion in ES cell line A673 was used to reveal the correlation between the expression level of key genes and EWS-FLI1.Then, the potential relationship between miRNAs and key genes was analyzed.Results:A total of 380 genes were identified as DEGs. In the enriched KEGG analysis, the most important pathways were the mismatch repair (MMR) signaling pathway ( P=0.048) and the mitogen-activated proteins kinase (MAPK) signaling pathway ( P=0.037). MSH2, MSH6, CACNA2D2 and MET were identified as key genes. The results showed that 61 microRNAs may regulate the expression of key genes. Survival analysis of ES patients showed that the 5-year survival rate of the high expression group of 4 key genes was lower than that in the low expression group. Survival analyses were conducted in TCGA SARC datasets, the results showed that MSH2, MSH6, CACNA2D2 and MET had a negative correlation with SARC patient overall survival. In addition, correlation analysis between four key genes and EWS-FLI1 expression showed that the expression of EWS-FLI1 may have regulation effect on the expression of four key genes. Conclusion:It showed that MMR, MAPK pathways and four key genes may promote proliferation, invasion and migration of ES cells, and are related to a worsening of prognosis of patients with ES.

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作者: 卜祥博 [1] 潘彬 [1] 朱先任 [1] 霍添群 [1] 李子昂 [1] 罗选翔 [1] 经历 [1] 郭迪 [1] 高啸 [1] 曲哲 [1] 冯虎 [1]
期刊: 《中华医学杂志》2020年100卷19期 1505-1510页 MEDLINEISTICPKUCSCD
栏目名称: 基础研究
DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20190930-02145
发布时间: 2024-03-05
基金项目:
国家自然科学基金青年科学基金 Youth Program of National Natural Science Foundation of China
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