3+ 癌症关键基因鉴定套路

今天分享一篇2021年7月发表在Biomed Res Int（IF=3.411）的文章（Ref:34337056），作者研究的是肝细胞癌中的新型生物标志物。该研究方法同样适用于其他肿瘤的研究。

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背景&方法

背景：

肝细胞癌（HCC）是消化系统常见的恶性肿瘤，其早期无症状特征增加了诊断和治疗的难度。

方法：

1、使用GEO2R识别HCC和对照之间的差异基因（DEG）；

2、对上、下调DEG进行GO和KEGG通路富集分析；

3、对上、下调DEG构建PPI网络，筛选hub基因；

4、绘制hub基因的Kaplan-Meier生存曲线；

5、使用RT-qPCR对hub基因的表达模式进行分析和验证；

6、多癌中hub基因表达的Oncomine验证。

结果

HCC中DEG的鉴定

GSE14520中共得到1053个DEG，其中上调基因497个，下调基因556个（图2a，b）。

​图2

DEG的GO分析和KEGG富集途径

如图2c所示，对于下调的DEG，在BP方面主要富集在“小分子分解代谢过程”和“酸分解代谢过程（包括有机酸和脂肪酸）”。在MF方面主要富集于“辅因子结合”。在CC方面主要富集于“血液微粒”。对于上调的DEG，在BP方面主要富集于“染色体分离”。在MF方面主要富集于“微管蛋白结合”、“未折叠蛋白结合”和“单链 DNA 结合”。在CC方面主要富集于“纺锤体”、“染色体区域”和“微管”。KEGG分析发现，下调的DEG富集于“化学致癌”、“脂肪酸降解”、“药物代谢”、“胆汁分泌”和“过氧化物酶体增殖物激活受体 (PPAR)信号通路”，而上调DEG富集在“细胞周期”、“DNA 复制”和“嘧啶代谢”中（表2）。

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PPI网络建立

上调DEG网络包含496个节点和1515条边（图2d）。下调DEG网络包含544个节点和885条边（图2e）。使用Cytoscape分别过滤掉得分前五的蛋白质作为中心基因，最终得到10个hub基因。

HCC中Hub基因的预后分析

从TCGA数据库中获得了364例HCC相关临床资料，通过绘制Kaplan-Meier曲线进一步探讨各hub基因的预后价值。根据每个hub基因的表达水平将HCC患者分为两组。结果发现，CYP3A4、CDK1、CCNB1、MAD2L1和CDC20与HCC的不良预后密切相关（图3）。

图3​

RT-qPCR验证10个Hub基因的表达

如图4所示，HCC样本和邻近非癌组织之间7个hub基因存在显着差异，包括CYP3A4、AOX1、UGT1A4、UGT2B15、CDK1、CCNB1和CCNB2。

​图4

Oncomine验证Hub基因在多癌中的表达

使用Oncomine数据库进一步验证了hub基因在多种癌症中的差异。发现HCC中有四个不同的基因（图5），它们是 CCNB1、CCNB2、CDK1和CYP3A4。CCNB1、CCNB2和CDK1在几乎所有类型的肿瘤中都高度表达

​图5