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目的: 筛选乳腺癌差异表达基因,了解KIF4A在乳腺癌病灶组织中的表达特点,研究KIF4A在乳腺癌细胞增殖和凋亡中的作用。 方法: 通过TCGA数据库以及GEO数据库中的GSE65194、GSE54002和GSE22820数据集进行整合生物信息学分析,得到乳腺癌差异表达基因的表达谱,结合GO分析、KEGG信号通路富集分析、PPI网络分析以及生存分析,选择KIF4A作为潜在的乳腺癌预后标志物和治疗靶标;通过公共数据库及临床标本分析KIF4A在乳腺癌中的表达及其与临床病理指标和预后的相关性;合成KIF4A siRNA、构建过表达质粒,以MCF-7细胞和MDA-MB-231细胞为研究对象,用Western blot验证过表达和干扰效果;CCK-8、平板克隆实验研究乳腺癌细胞的增殖能力;流式细胞术检测乳腺癌细胞的凋亡率。GSEA分析预测KIF4A在乳腺癌发生发展中的作用机制。 结果: 1. 以正常乳腺组织为对照,从TCGA数据库和3个GEO数据集中共筛选到5497个基因在乳腺癌组织中差异表达,其中4个数据集中表达趋势一致的共177个DEGs,包括76个表达上调DEGs和101个表达下调DEGs。 2.GO分析和KEGG信号通路富集分析提示177个DEGs主要参与有丝分裂、细胞分裂与增殖等生物学过程,且富集于p53信号通路、PI3K-Akt信号通路等与癌症发生发展相关的信号通路。 3.通过PPI网络分析,选择包括45个热点基因的关键模块进一步分析,结合TCGA数据库中DEGs的差异表达倍数与Kaplan-Meier plotter数据库的生存分析结果,选择KIF4A作为乳腺癌的潜在关键基因深入分析。 4. KIF4A在乳腺癌中高表达,且与年龄、ER水平、PR水平均显著相关(P <0.001),在不同TNM分期之间也具有显著性差异(P<0.001),但仅Ⅰ期与Ⅱ期间具有显著差异(P<0.001)。此外,KIF4A仅与T分期显著相关(P <0.001),与N分期(P=0.081)、M分期(P=0.372)均无显著相关。 5. KIF4A高表达的乳腺癌患者预后较差,其总体生存率远低于KIF4A低表达患者(P=0.0051)。 6.干扰KIF4A表达可抑制乳腺癌细胞的增殖,并促进其凋亡,且KIF4A低表达对MCF-7细胞产生的影响较MDA-MB-231更为显著;过表达KIF4A对MCF-7和MDA-MB-231细胞的增殖均无显著影响,但可显著降低细胞凋亡率。 7. GSEA分析结果显示,KIF4A高表达的肿瘤样本富集于p53信号通路、细胞周期、同源染色体重组和DNA修复有关的基因集。 结论: KIF4A在乳腺癌中高表达且与年龄、ER水平和PR水平等临床病理指标显著相关。KIF4A高表达的乳腺癌患者预后较差,可作为乳腺癌临床预后评估的指标;干扰KIF4A表达可抑制乳腺癌细胞增殖、促进凋亡,而高表达KIF4A对MCF-7和MDA-MB-231细胞的增殖无显著影响,但可显著降低细胞凋亡率。