摘要背景:慢性粒细胞白血病起源于克隆性造血干细胞,以骨髓细胞异常增殖为特征,大多由BCR-ABL1融合基因引起.尽管伊马替尼显著提升了慢性粒细胞白血病患者的生存率,但其耐药性仍是治疗的主要障碍.目的:利用生物信息学分析手段,针对基因表达综合数据库内的基因表达资料进行研究,目的在于筛选出慢性粒细胞白血病对伊马替尼耐药的相关基因,并探索耐药机制.方法:使用由美国国家生物技术信息中心创建和维护的基因表达综合数据库,从该数据库下载GSE267522和GSE174800两个数据集,分别包含3个伊马替尼耐药样本和3个伊马替尼敏感样本.首先基于GEO2R工具筛选出两个数据集中共同的差异基因,借助DAVID平台对相关基因实施京都基因与基因组百科全书通路富集及基因本体功能注释,利用STRING数据库搭建蛋白相互作用网络框架,再通过Cytoscape软件从网络中筛选出连接度值排名靠前的10个枢纽基因.同时运用加权基因共表达网络分析算法获得关键模块特征基因,将这些基因与前述10个枢纽基因进行维恩分析取交集基因作为核心基因.最后,构建K562伊马替尼耐药模型,采用实时荧光定量PCR及蛋白质免疫印迹进行验证性分析.结果与结论:①两数据集中共筛选出273个差异基因,其中81个基因下调,192个基因上调.②基因本体富集分析揭示差异基因参与免疫反应和T细胞受体信号传导等生物过程;聚焦于细胞组分层面,质膜外侧、质膜及细胞外泌体等区域呈现出显著富集;分子功能分析表明,差异基因涉及跨膜受体蛋白和肌动蛋白的相互作用.③京都基因与基因组百科全书富集分析表明,差异基因显著富集于造血细胞谱系、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路、癌症通路等.④Cytoscape软件筛选出连接度值排名前10的差异表达基因与加权基因共表达网络分析算法获得关键模块特征基因取交集,获得的交集基因包括IRS1、CD52、CD53、CORO1A、KIT、LAPTM5、PECAM1.⑤成功构建K562伊马替尼耐药株,实时荧光定量PCR结果显示,与K562组相比,K562伊马替尼耐药组CD52、CD53、CORO1A、PECAM1的mRNA表达显著增加(P<0.05),IRS1的mRNA表达显著降低(P<0.05).此外,蛋白质免疫印迹结果显示,K562伊马替尼耐药株中CD52、CD53、CORO1A、PECAM1蛋白表达增加(P<0.05),IRS1蛋白表达下降(P<0.05),与实时荧光定量PCR结果一致.⑥K562伊马替尼耐药核心基因表达的差异可能为日后了解慢性粒细胞白血病对伊马替尼耐药的机制提供新见解.