基于生物信息学的乳腺癌细胞焦亡相关基因多组学分析及相关中药筛选预测

摘要：

目的 基于生物信息学探究细胞焦亡相关基因在乳腺癌中的作用及临床意义,并筛选可对细胞焦亡起调控作用的中药.方法 从TCGA、GEO数据库中获取乳腺癌相关数据集;使用R、Perl语言对细胞焦亡相关基因在乳腺癌细胞中的表达、变异进行评估;对数据集分别进行细胞焦亡基因分型及预后差异基因分型,并对各分型进行多组学分析;构建预后模型、进 行风险评分,按照风险评分分组进行亚组多组学分析并检验对生存的预测能力;以细胞焦亡基因为靶点,利用TCMSP数据库及Cytoscape软件构建"细胞焦亡靶点-成分-中药"网络并进行拓扑学分析,进而得出核心中药及其相关属性.结果 大多数细胞焦亡基因在乳腺癌中表达异常并具有拷贝数变异,细胞肿瘤抗原(cellular tumor antigen p53,TP53)等11个基因发生了体细胞突变;细胞焦亡分型中A亚型预后好、细胞焦亡基因及免疫相关通路高表达、免疫细胞含量高;B型与之相反,且A、B两亚型差异明显,其分型差异基因有1223个.将不同的焦亡基因重新聚类,得到3个基因型,乳腺癌细胞焦亡预后差异基因分型中Ⅰ组预后最好,Ⅱ组最差,Ⅰ组主要为基因及细胞焦亡基因高表达,Ⅱ组主要呈现低表达.预后模型风险评分将患者分为高、低风险组,低风险组细胞焦亡基因高表达、预后好,高风险组相反,通过列线图可对患者不同临床特征进行预后评估;免疫细胞与风险评分相关性大多呈负相关;肿瘤微环境中基质细胞、免疫细胞及总评分均为高风险组更低,肿瘤突变负荷则高风险组更高;干细胞与风险得分呈正相关."细胞焦亡靶点-成分-中药"网络得出木蝴蝶、红花等17味中药为核心药物,其性味主要为苦寒,次以辛温,辅以甘平之品,主要调节肝、肺、脾、胃等脏腑.结论 细胞焦亡基因在乳腺癌的免疫中发挥重要作用,与乳腺癌患者预后具有明显相关性,调控细胞焦亡基因的中药主要有木蝴蝶、红花等17味药物,可为乳腺癌的诊疗及中药干预研究提供思路与参考.

关键词：细胞焦亡、生物信息学、中药、乳腺癌、多组学分析、木蝴蝶、红花

所属期刊栏目：53

分类号：R285(中药学)

资助基金：国家重点研发计划;中国中医科学院科技创新工程中医临床基础学科创新团队项目;岐黄学者支持项目

在线出版日期：2022-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：5768-5785