基于TCGA 数据库转移性黑色素瘤lncRNA 生物信息学分析

2021-11-27于钊江

科学技术创新 2021年31期

于钊江

（安阳师范学院，河南安阳 455000）

黑色素瘤是黑色素细胞异常增生引发的恶性肿瘤, 每年全世界有超过28 万新发患者,6 万多死亡病例[1]。黑色素瘤具有高度侵袭性,易广泛转移到淋巴系统和其他重要器官,近1/3 的患者最终发展为转移性疾病[2]。然而,黑色素瘤的生长和转移机制仍不清楚,需要进一步的研究。

LncRNA 是一类无蛋白质编码潜能的生物大分子[3]。研究表明,lncRNA 广泛参与肿瘤细胞生长、分化、凋亡、侵袭和转移等[4],进而促进或抑制肿瘤的进展。因此,阐明lncRNA 在黑色素瘤中的功能有望为病人的诊断、预后判定和靶向治疗奠定基础。本研究从TCGA 数据库中筛选所需数据, 筛选转移性黑色素瘤相关lncRNA 及mRNA 基因,进行生物信息学分析,旨在为转移性恶性黑色素瘤的深入研究奠定基础。

1 材料和方法

1.1 数据采集

从TCGA 数据库中下载471 例黑色素瘤样本RNA-seq 和miRNA-seq 数据。将下载数据生成基因表达矩阵文件,分为原位黑色素瘤组(103 例)和转移性黑色素瘤组(368 例)。

1.2 差异表达mRNA、miRNA、lncRNA 数据分析

基于R 包edgeR 进行差异分析, 得到差异表达的mRNA、miRNA、lncRNA 数据。其中,利用GENCODE 的gtf基因注释文件定义RNAseq 中的lncRNA 基因, 利用R 提取lncRNA,生成表达矩阵。

1.3 ceRNA 调控网构建

miRcode 数据库预测lncRNA 与miRNA 的相互作用。利用Targetscan、miRBD、miRwalk 数据库检索miRNA 的靶向mRNA。调控网络结果用Cytoscape3.8.1 软件生成。

1.4 差异表达miRNA 靶基因功能注释、通路分析

采用线上分析工具DAVID 与KOBAS 对lncRNA 靶向mRNA 进行基因本体论数据库(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书数据库(KEGG)通路富集分析。

2 结果

2.1 差异表达lncRNA

根据log2FoldChange≥2 和P<0.01 的标准过滤数据,利用R对原位和转移性黑色素瘤样本进行分类比较,共筛选出39 个差异表达lncRNA,上调8 个,下调31 个(见图1a);31 个差异表达miRNA,上调13 个,下调18 个(见图1b);469 个差异表达mRNA,上调279 个,下调190 个(见图1c)。