妊娠期乳腺癌相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析

王玉林，胡祖權(quán)，葉遠(yuǎn)濃，唐福州，王 赟

（貴州醫(yī)科大學(xué)生物與工程學(xué)院，貴州 貴陽 550004）

乳腺癌主要是患者乳腺腺上皮組織出現(xiàn)的惡性腫瘤，現(xiàn)階段，臨床上在治療乳腺癌患者沒有顯著的效果，在較大程度上提升患者的死亡率[1]。妊娠期乳腺癌主要是患者在妊娠期間出現(xiàn)的原發(fā)性乳腺癌癥狀，該癥狀發(fā)病率比較低下，乳腺癌的預(yù)后效果與癌基因之間存在較大的關(guān)聯(lián)性[2]。

1 資料與方法

1.1 一般資料

此次研究所應(yīng)用的數(shù)據(jù)來源于妊娠乳腺癌芯片數(shù)據(jù)庫，在該數(shù)據(jù)庫當(dāng)中以妊娠，乳腺癌作為檢索關(guān)鍵詞，得到了相關(guān)芯片數(shù)據(jù)。

1.2 方法

（1）處理數(shù)據(jù)和分析差異基因：主要是按照統(tǒng)計學(xué)分析方式對芯片數(shù)據(jù)進行分析，首先需要將數(shù)據(jù)上傳至專業(yè)軟件中，通過該軟件處理數(shù)據(jù)，并且使用t檢驗對兩組數(shù)據(jù)進行分析。按照腫瘤上皮組織和正常上皮組織進行分組，之后對比分析兩組樣本的數(shù)據(jù)。過濾數(shù)據(jù)信息，篩選差異基因。

（2）差異基因的基因本體論通路分析和富集分析：首先就是生物學(xué)信息注視數(shù)據(jù)庫，在大規(guī)?；蛄斜懋?dāng)中找尋生物功能注釋信息，此次篩選的差異基因上傳DAVID在線軟件，在其中選擇基因功能注釋指令，需要全面分析以上基因的細(xì)胞組成，生物學(xué)過程以及分子功能等[3]。

2 結(jié) 果

2.1 差異基因篩選結(jié)果

將此次研究的數(shù)據(jù)上傳到專業(yè)軟件之后，在PCA圖上兩組細(xì)胞混合為一體，不存在差異性。見圖1。在此次期間應(yīng)用P＜0.05方式分離兩組樣本細(xì)胞。在DSE31192篩選后，共篩選出150個差異表達(dá)基因，有22個上調(diào)表達(dá)，126個下調(diào)表達(dá)。

2.2 差異基因的通路分析結(jié)果和富集分析結(jié)果

（1）富集分析結(jié)果：乳腺癌在GO分類當(dāng)中總共占據(jù)42個，其中分子功能有12個分類細(xì)胞組分，47個生物學(xué)過程。對以上GO分類的采用P＜0.05進行過濾，其中有22個BP和5分CC被保留，之后通過錯誤發(fā)現(xiàn)率校正P值，F(xiàn)DR保留在5%以下。并且所有分類當(dāng)中包含基因書多余5的GO類，分別有22個BP和2個CC被保留。以上差異基因在細(xì)胞骨架蛋白結(jié)合，血管發(fā)育，細(xì)胞分化以及調(diào)節(jié)蛋白激酶活性當(dāng)中有參與。

（2）差異基因的通路分析結(jié)果：差異基因所牽扯到7條通路分析，將篩選標(biāo)準(zhǔn)制定為P＜0.05，最后只留下6條通路。分別為絲裂原活化蛋白激酶信號通路，調(diào)節(jié)肌動蛋白細(xì)胞骨架通路，黏著斑信號通路，黑色素瘤疾病通路，細(xì)胞外基質(zhì)受體等。

（3）差異表達(dá)基因的相互作用網(wǎng)絡(luò)分析：使用STRING根據(jù)分析150個差異基因的蛋白相互作用，結(jié)果顯示，在網(wǎng)絡(luò)分析中，KIT、PAK7、JUN、EGR1、TPM2、ACTA2、MYL9蛋白都與其他＞5個蛋白之間存在相互作用關(guān)系，因此將蛋白作為網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點。

3 討 論

此次研究主要是利用生物信息學(xué)在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中檢索妊娠期乳腺癌的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，之后使用專業(yè)軟件深入挖掘芯片數(shù)據(jù)，共發(fā)現(xiàn)150個差異基因。其與細(xì)胞完整性，結(jié)構(gòu)以及運動等方面存在較大的關(guān)聯(lián)性。能夠在造血干細(xì)胞中廣泛表達(dá)，能夠?qū)Π┘?xì)胞的增殖產(chǎn)生一定的抑制作用，有效作用在腫瘤發(fā)生發(fā)展期間。

在數(shù)據(jù)分析軟件中，差異基因主要集中表達(dá)在妊娠期乳腺癌上調(diào)，下調(diào)及妊娠期乳腺癌，還在KEGG通路分析和GO功能富集分析上發(fā)現(xiàn)以上基因參與血管發(fā)育，有絲分裂周期，細(xì)胞分化，調(diào)節(jié)蛋白激酶活性，細(xì)胞骨架蛋白結(jié)合，細(xì)胞磷酸鹽代謝過程等。聚合酶Ⅱ啟動子轉(zhuǎn)錄的癥調(diào)控以及胞膜囊泡組成等，與絲裂原活化蛋白激酶信號通路，調(diào)節(jié)肌動蛋白細(xì)胞骨架通路，黏著斑信號通路，黑色素瘤疾病通路和細(xì)胞外基質(zhì)受體相互作用，此研究結(jié)果與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致。差異基因在乳腺癌中的基因功能，作用機制以及通路分析等都具有較高的一致性，在差異基因生物學(xué)通路當(dāng)中還牽扯到黑色素瘤疾病通路，從該種分析結(jié)果可以看出，妊娠期乳腺癌可能會導(dǎo)致患者出現(xiàn)黑色瘤疾病。

在于以上差異基因進行相互作用的網(wǎng)絡(luò)分析后，結(jié)果顯示，以KIT、PAK7、JUN、EGR1、TPM2、ACTA2、MYL9蛋白都與其他＞5個蛋白之間存在相互作用關(guān)系。通過研究其他文獻的得知，鮮少有文獻分析乳腺癌發(fā)病與下調(diào)LMOD1之間的關(guān)聯(lián)性。

綜上所述，使用生物信息學(xué)能夠分析妊娠期乳腺癌基因芯片數(shù)據(jù)，并且全面獲取生物內(nèi)在信息。

[1] 滕牧洲,陳利娜,盧嚴(yán)方,等.妊娠期乳腺癌相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析[J].解剖學(xué)報,2016,47(03):348-352.

[2] 王一澎,陳國際.妊娠與乳腺癌的相關(guān)研究進展[J].癌癥進展,2015,12(05):416-423+433.

[3] 董春龍.30例妊娠期乳腺癌相關(guān)受體免疫組化分析[J].深圳中西醫(yī)結(jié)合雜志,2016,26(21):69-70.