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目的:前列腺癌的发生具有种族差异性,本文通过转录组测序研究了3例蒙古族前列腺癌患者的基因表达谱,并且利用生物信息学将其序列与蒙古族正常人以及汉族前列腺癌患者进行了基因表达谱比较,以期得到蒙古族前列腺癌患者特异表达基因,为挖掘蒙古族前列腺癌易感基因奠定实验基础。方法:将3例蒙古族前列腺癌患者分为实验组(T组,包括T1、T2、T3组);汉族前列腺癌患者分为阳性对照组(T4组);蒙古族正常人分为正常对照组(C1组);采集以上各组患者和正常人血液,提取RNA,利用Illumina测序平台进行转录组测序,将各组基因表达量进行比较,两组间表达量差异为|log2 Fold change|≥1和q<0.05的基因作为差异显著基因。将差异显著基因利用生物信息学软件进行GO功能注释以及GO富集分析,通过比较分析得到内蒙古蒙古族前列腺癌患者特异性表达基因。结果:通过高通量RNA测序和生物信息学分析,各组间比较得到以下研究结果:1.实验组与阳性对照组基因差异表达分析结果:(1)T1组与T4组基因表达谱比较,上调基因3046个,下调基因875个。其中差异表达显著上调基因 18 个,包括 ELANE、SIGLEC8、DIRAS1、KLF2、OLFM4、CBLN3、TSPO、CRISP3、OLFM4、LCN2、CDH2、TMPO、PGLYRP1、RETN、CD74、LY6E、SELENBP1、CDH2,差异表达显著下调基因9个,包括CXCR1、AQP9、MT-ND6、MT-C02、MT-ATP6、MT-ND2、MT-CYB、MT-RNR1、PI3。(2)T2组与T4组基因表达谱比较,上调基因440个,下调基因6694个。其中差异表达显著上调的基因 13 个,包括 ELANE、HBM、FTH1、PPDPF、HBA1、CRISP3、OLFM4、LCN2、SELENBP1、LY6E、TSPO、CD74、RETN,差异表达显著下调的基因9个,包括 MT-ND6、MT-C02、MT-ATP6、MT-ND2、MT-C02、AQP9、CXCR1、LYN、MCL1。(3)T3组与T4组基因表达谱比较,上调基因6745个,下调基因430个。其中差异表达显著上调的基因 13 个,包括 CRISP3、TRBJ1-4、EEF1A1P5、RPL41、OLFM4、LCN2、S1PR1、HSP90B1、PGLYRP1、RETN、APEX1、LY6E、ZAP70,差异表达显著下调的基因 8 个,包括 ADIPOR1、MT-ND6、MT-C02、MT-ATP6、MT-ND2、AQP9、CXCR1、MT-CYB。(4)T组与T4组基因表达谱比较与汉族前列腺癌患者转录组比较,3个蒙古族前列腺癌患者共同上调表达的基因10个,其中CRISP3、LCN2、ELANE、TSPO基因高表达与细胞侵袭相关,SELENBP1基因高表达与细胞增殖相关、KLF2、OLFM4基因高表达与抑制肿瘤相关、CD74(雄激素非依赖性前列腺癌中)、RETN基因高表达与细胞增殖相关、LY6E基因高表达促进血管生成及肿瘤细胞增殖有关。3个蒙古族前列腺癌患者共同下调表达的基因有6个,其中AQP9基因低表达与细胞凋亡相关、CXCR1基因低表达与细胞增殖相关、MT-ND6、MT-CO2、MT-ATP6、MT-ND2是线粒体基因,其低表达与PCa发生发展相关。进一步经过GO功能分析,CXCR1基因还与细胞增殖有关。KLF2基因表达与细胞HIF-1α/Notch-1信号通路通路有关。2.实验组与正常对照组基因差异表达分析结果:(1)T1组与C1组基因表达谱比较,上调基因2104个,下调基因2122个。其中差异表达显著上调的基因 17 个,包括IFI27、OAS1、ISG15、OLFM4、PGLYRP1、GPX1P1、LY6E、CRISP3、MMP-9、OLFM4、ARG1、RETN、CD24、LCN2、LY6E、TSPO、MPO,差异表达显著下调的基因18个,包括CCL5、ALPL、NAMPT、MT-CO1、MT-ND2 MT-ND5、MT-ND1、MT-CO3、JUNB、CD74、MT-ATP6、MT-CO2、MT-ND6、MT-CYB、MT-ND4 MT-RNR1、MT-ND3、TXNIP。(2)T2组与C1组基因表达谱比较,其中上调基因450个,下调基因11408个.其中差异表达显著上调的基因 15 个,包括 CRISP3、OLFM4、SELENBP1、MMP-9、ISG15、PDZK1IP1、LY6E、PHOSPHO1、RETN、ADIPOR1、LCN2、MPO、CD24、OAS1、LY6E。差异表达显著下调的基因12个,包括CD14、CCL5、ALPL、NN2、ARF1、RACK1、JUNB、NAMPT、MT-ND6、MT-CO2、MT-ATP6、MT-ND2。(3)T3组与C1组基因表达谱比较,其中上调表达基因2872个,下调表达基因630个。其中差异表达显著上调的基因23个,包括CRISP3、RPS7P1、RPL23、TRBJ1-6、RPL7、GZMA、OLFM4、LY6E、SELENBP1、ISG15、IGLC3、ARG1、PGLYRP1、PDZK1IP1、MMP-9、RETN、LCN2、PDZK1IP1、LY6E、MPO、CD24、OAS1、TSPO,差异表达显著下调的基因 15 个,包括 CXCR1、CCL5、ALPL、ADIPOR1、NAMPT、MT-RNR1、JUNB、MT-ND6、MT-CO2、IFIT2、R3HDM4、HBA2、MT-ATP6、HBB、MT-ND2。(4)T组与C1组基因表达谱比较与对照组比较,3个蒙古族前列腺癌患者共同上调表达的基因有11个,其中CRISP3、LCN2、MMP-9基因高表达与细胞侵袭相关,OLFM4、PGLYRP1基因高表达与抑制肿瘤相关,LY6E基因高表达促进血管生成及肿瘤细胞生长有关,RETN、ARG1基因高表达与调节细胞周期和细胞增殖有关,MPO、CD24、OAS1基因与致癌相关,确切机制尚不清楚。与对照组比较,3个蒙古族前列腺癌患者共同下调表达的基因有8个,其中CCL5、ALPL基因低表达与细胞侵袭相关,NAMPT基因低表达与细胞生长相关,JUNB基因低表达与细胞增殖相关,MT-ND6、MT-C02、MT-ATP6、MT-ND2是线粒体基因,其低表达与PCa中发生发展相关。进一步经过GO功能分析发现CCL5、ARG1基因表达水平还与机体的免疫反应有关JUNB基因表达与细胞增殖有关、RETN、LY6E与细胞通路有关。结论:(1)经过转录组测序和生物信息学分析,蒙古族前列腺癌患者与汉族前列腺癌患者比较,有16个显著差异表达基因,其中显著上调表达基因10个,显著下调表达基因6个。(2)蒙古族前列腺癌患者与正常蒙古族比较,有19个显著差异表达基因,其中显著上调表达基因11个,显著下调表达基因8个。我们推测这些蒙古族前列腺癌患者特异表达基因可能与蒙古族前列腺癌的发生具有相关性。