广东医科大学医学系统生物学研究所

消化系统肿瘤的发病率和死亡率均较高,肿瘤标志物与肿瘤的发生、发展密切相关,因此肿瘤标志物检测是当前进行癌症筛查和诊断的重要方法之一。但单一的肿瘤标志物检测灵敏度和特异度不高,不利于肿瘤的筛查和早期诊断。因此,开发高效的肿瘤标志物联合检测技术对消化系统肿瘤的早期诊断和治疗具有重要意义。本文系统地综述了消化系统肿瘤标志物联合检测的最新进展,为评价其在消化系统肿瘤诊疗方面的临床应用价值和发展前景提供理论依据。

浅谈医学院校生物信息学课程教学改革与实践

生物信息学是集生物学、信息科学及数学等多种学科于一体的新兴前沿性交叉学科。生物信息学在生命科学研究领域的重要性日益显现,但其教学体系还不尽完善,文章探讨医学院校生物信息学教学的改革和实践问题。

子宫颈癌靶向治疗方法及其作用机制研究进展

子宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,发病率逐年上升且呈年轻化趋势。全球每年新发病例达到50万以上,死亡人数过半。相对于传统的化疗而言,肿瘤的靶向治疗是针对肿瘤细胞中特殊的分子进行的治疗,能特异性地与致癌位点相结合发生作用,具有专一性高、疗效好和毒副作用小等明显优越性,因此也将成为未来子宫颈癌治疗的主要趋势。本文总结了近年来国内外子宫颈癌分子靶向治疗研究的现状及其作用机制,旨在为开发更好的抗肿瘤治疗方法和肿瘤靶向治疗的临床应用提供理论依据。

女性肿瘤标志物联合检测的研究现状及其应用前景

女性肿瘤因大多数早期病变隐蔽,且缺乏有效的筛查方法,待确诊时多数患者已发展为中晚期,严重威胁着女性健康及生活质量。单一肿瘤标志物检测的敏感性和特异性都不高,不利于肿瘤的筛查和早期诊断。因此开发多种标志物的联合检测技术对女性肿瘤的早期诊断和早期治疗有重要意义。本文综述了女性肿瘤(乳腺癌、宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌)肿瘤标志物及其联合检测的最新研究进展,分析了其在肿瘤早期诊断中的临床价值和应用前景。

类风湿关节炎差异表达基因筛选、生物信息学分析及其潜在治疗药物的预测

目的筛选类风湿关节炎(RA)差异表达基因,对差异表达基因进行生物信息学分析,并预测潜在的RA治疗药物。方法采用GEO2R在线工具软件分析RA数据集GSE97779和GSE1919,获得RA差异表达基因。通过String数据库构建RA差异表达基因蛋白质相互作用(PPI)网络,通过Cytoscape软件cytoHubba插件筛选出核心基因,并进行差异表达基因功能富集分析、通路富集分析和RA潜在治疗药物的预测。结果共筛选出了100个RA差异表达基因,其中上调基因77个,下调基因23个;最终得到具有81个节点、383条边的PPI网络;GO和KEGG富集分析显示差异表达基因主要富集于免疫反应、质膜外侧面、CXCR3趋化因子受体结合和细胞因子-细胞因子受体相互作用通路。在药物基因相互作用数据库中发现了3个潜在治疗药物,分别是马拉维克、阿利法西普、艾地氯喹。结论RA样本中共有100个差异表达基因;差异表达基因主要富集于细胞因子活性、G蛋白偶联受体结合、细胞因子-细胞因子受体相互作用和趋化因子信号通路等;马拉维克、阿利法西普、艾地氯喹是RA潜在的治疗药物。

1990—2019年中国蛋白质能量营养不良发病趋势及预测研究

背景蛋白质能量营养不良(PEM)是常见的营养缺乏症之一,随着生活方式以及饮食习惯的改变,人们对营养健康问题的关注度日益增加,而PEM可对不同年龄人群的健康产生不同程度影响。目的分析1990—2019年中国PEM发病趋势以及不同年龄的PEM发病状况,并预测2020—2029年PEM发病趋势。方法本研究数据来源于2019年全球疾病负担研究(GBD 2019),从该数据库中获取1990—2019年中国不同年龄段的PEM发病和死亡指标,各标化率的计算均采用世界标准人口计算。将发病数据分为18个年龄组(<5岁,5~9岁,以此类推至80~84岁和85岁及以上)。采用Joinpoint回归分析计算发病率的年度百分比变化(APC)和年度平均百分比变化(AAPC)以及95%置信区间(CI),并描述其变化趋势。利用自回归求和移动平均模型(ARIMA模型)预测中国2020—2029年PEM发病趋势。结果(1)2019年中国全人群PEM标化发病率为1996.5/10万,男性PEM标化发病率(2444.7/10万)高于女性(1536.0/10万)。2019年中国全人群PEM标化发病率低于全球(2099.4/10万),但男性PEM标化发病率高于全球男性(2304.0/10万)。<5岁人群PEM发病率最高(4402.5/10万),其次是80~84岁(2417.7/10万)。5岁以后,无论男女PEM标化发病率均随年龄的增加而增高,且男性仍大于女性。(2)1999—2019年中国PEM标化发病率结果显示:标化发病率整体趋势呈现6个拐点,分别在1995年、2006年、2010年、2014年、2017年、2019年。1990—1995年和2010—2014年中国PEM标化发病率呈下降趋势,APC分别为-1.3%、-2.3%(P<0.05)。1995—2006年、2006—2010年,中国PEM标化发病率均呈现上升趋势,APC分别为0.9%、2.5%(P<0.05)。2017—2019年中国PEM标化发病率的增长趋势最明显,APC为8.9%(P<0.05)。1999—2019年中国PEM标化发病率以年平均变化0.7%的速度上升(AAPC=0.7%,P<0.05)。(3)1999—2019年中国PEM年龄别发病率结果显示:1999—2019年<5岁的人群以年平均变化2.1%的速度下降,其余各年龄段年均变化呈现整体平稳上升趋势(P<0.05)。75~84岁中的2个年龄段,PEM发病率在1999—2019年每个时间间隔均呈上升趋势(P<0.05)。(4)通过ARIMA模型预测结果显示,2020—2029年中国PEM发病率仍持续上升,2029年可达7280.06/10万。结论2019年中国全人群PEM标化发病率(1996.5/10万)低于全球(2099.4/10万),但男性PEM标化发病率高于全球男性(2304.0/10万)。1999—2019年中国PEM标化发病率以年平均变化0.7%的速度上升,且据预测,直到2029年PEM标化发病率仍会继续上升,可达7280.06/10万。

综合生物信息学方法识别银屑病免疫抑制相关的潜在生物标志物

目的通过生物信息学方法寻找银屑病的潜在生物标志物,为探讨其发病机制提供理论依据。方法采用加权基因共表达网络分析和基因集富集分析(GSEA)算法筛选银屑病皮损和非皮损活检样本之间的差异表达基因(DEGs)。基于STRING 11.0数据库和Cytoscape软件构建蛋白质相互作用网络并验证DEGs的表达水平。运用CIBERSORT算法分析DEGs与免疫浸润细胞特征基因表达量的相关性。结果交集得到89个与银屑病发病相关的DEGs。基因本体富集结果显示,DEGs主要与体液免疫反应、能量代谢过程以及趋化因子活性有关。GSEA获得的6条交集通路均受到抑制,分别是嘧啶代谢、利什曼原虫感染、亚油酸代谢、细胞因子受体相互作用、趋化因子信号通路和嘌呤代谢。DEGs与22种免疫细浸润胞的特征基因表达量的相关分析显示,单磷酸胞嘧啶-N-乙酰神经氨酸羟化酶假定蛋白、LOC100506990、神经前体分化调节同系物、原肠(胚)形成糖蛋白、蛋白酪氨酸磷酸酶非受体21、排斥导向分子B、维甲酸相关孤儿受体α、盐诱导激酶1、Wnt家族成员2和锌指蛋白273的表达量均与免疫细胞浸润呈显著负相关(P<0.05)。结论本研究利用生物信息学方法筛选得到的与银屑病发病相关的DEGs,在一定程度上可抑制疾病的发生,可为后续深入研究银屑病的致病机制奠定理论依据。

多西环素联用阿莫西林克拉维酸钾治疗耐药幽门螺杆菌感染临床研究

目的:分析研究多西环素联用阿莫西林克拉维酸钾应用于治疗耐药幽门螺杆菌(HP)感染的临床效果。方法:将我院收治的60例HP感染者,分为治疗组与对照组,每组各30例。治疗组采用多西环素联用阿莫西林克拉维酸钾。对照组采用传统的治疗方法。对比两种治疗方法的效果。结果:多西环素联合阿莫西林克拉维酸钾治疗耐药HP感染要明显高于传统的治疗方法,有利于治疗耐药HP感染。结论:多西环素联合用阿莫西林克拉维酸钾应用于耐药HP感染患者的治疗,体现出临床效果显著、缩短治疗时间、保证患者的生活质量等优势,对于改善临床症状具有推动作用,具有推广应用价值。

ATP10D基因多态性与广东地区汉族人群冠心病的关联性

目的探讨广东地区汉族人群ATP10D基因多态性与冠心病的关联性。方法采用TaqMan探针基因分型技术,在664例冠心病患者(观察组)和657例健康对照(对照组)中对筛选的1个ATP10D基因tagSNP(rs2351791)进行基因型分型,应用2检验、logistic回归模型分析SNP位点与冠心病的关联性。结果 CC、CA、AA在观察组分布频率分别是50.2%、41.4%、8.4%,在对照组中分别为48.0%、43.3%、8.6%,两组间基因型频率分布差异无统计学意义(P>0.05);等位基因A和C在观察组和对照组中的分布频率差异无明显相关性(OR=1.05,95%CI=0.76~1.33)。校正性别、年龄、吸烟史、血压、血糖后,发现rs2351791在不同遗传模型下基因型关联性分析(加性、显性、隐性)中的差异均无统计学意义[OR(95%CI)分别为0.94(0.69~1.28),0.99(0.66~1.47),0.77(0.38~1.55)]。结论在广东地区汉族人群中,ATP10D基因的rs2351791位点与冠心病的遗传易感性无显著性关联。

冠脉慢性完全闭塞病变临床治疗的研究进展

冠状动脉慢性完全闭塞病变(CTO)在冠心病中较为常见,近年来,CTO的研究已成为热点之一,尤以研究其治疗方法为多。成功的治疗可以改善心室功能,缓解患者的临床症状,提高患者的生活质量,改善预后。随着患者对CTO的重视,医生治疗理念的发展及治疗技术的进步,冠状动脉慢性完全闭塞病变的治疗取得了明显的进展。

整合生物信息学分析痤疮的关键基因与免疫浸润水平

目的通过整合分析多芯片数据,探究与痤疮发病相关的关键基因及免疫细胞浸润水平。方法从GEO数据库获取基因芯片数据集,采用“limma”R包和加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选与痤疮表型相关基因模块中的差异表达基因(DEGs),并进行GO功能富集和KEGG通路分析;利用STRING在线数据库及Cytoscape软件构建蛋白质互作网络,并筛选出关键基因;基于CIBERSORT算法分析免疫细胞浸润情况。结果共筛选到154个DEGs。DEGs与信号受体结合、细胞因子活性、趋化因子受体结合等有关,主要集中在病毒蛋白与细胞因子和细胞因子受体的相互作用、细胞因子-细胞因子受体的相互作用、趋化因子信号传导、NF-κB信号传导、IL-17信号传导等通路。构建的PPI网络中,得到139个节点,1597条边,筛选到两个关键基因(CCR5、CXCL8)。22种免疫细胞浸润中,相对于正常对照组,皮损组中有更多的中性粒细胞、活化的肥大细胞、活化的树突状细胞、活化的CD4记忆T细胞等,而调节性T细胞、静息的树突状细胞、静息的肥大细胞等相对更少。结论本研究利用生物信息学方法筛选的关键基因及免疫细胞浸润水平的变化可能在痤疮发病中起到重要作用。

基于生物分子网络分析的精神分裂症功能模块挖掘

精神分裂症(schizophrenia, SCZ)是一种影响人类生命健康和生存质量的复杂性精神疾病,其遗传机制涉及多个生物分子的相互作用。本研究从分子水平挖掘与SCZ相关的功能模块,可为SCZ的基础研究提供新思路。首先,通过蛋白质-蛋白质互作知识引导扩展SCZ风险基因,构建SCZ特异性基因网络;随后,利用Newman分解算法挖掘功能模块,并通过拓扑学分析及泊松分布检验确定每个功能模块的拓扑属性和核心基因;最后,对功能模块进行功能学分析,根据富集到的通路类别评估功能模块之间的相互作用。结果显示,共提取了14个功能模块,均具备无标度网络性质。对所得功能模块进行拓扑学分析,共挖掘出102个核心基因,包括已知与精神分裂症相关的基因(例如EGFR、HAX1、IL1R1、RALGDS等)和尚未有相关报道的基因(例如SVIL、DNAJA1、RABAC1、STX6等)。通过富集分析发现这些功能模块参与多条生物学通路,包括细胞凋亡、ErbB信号通路、细胞周期、磷脂酶D信号通路、PI3K-Akt信号通路等。功能模块分析显示,大部分功能模块不是单独发挥作用的,它们共同影响SCZ的发生发展,具有共享的发病机制。

基于网络药理学和分子对接探讨蒺藜治疗白癜风的作用机制

目的基于网络药理学的方法,探讨蒺藜治疗白癜风的作用机制。方法将口服生物利用度(OB)和类药性(DL)这两项筛选标准分别设定为OB≥30%和DL≥0.18,使用Cytoscape 3.9.1软件,通过中药系统药理数据库与分析平台(TCMSP)、OMIM、Swiss Target Prediction和GeneCards等多种主流数据库,筛选出蒺藜主要活性成分的作用靶点基因并构建“活性成分-作用靶点”网络,再将蒺藜主要活性成分的作用靶点基因与白癜风疾病靶点基因取交集,构建蒺藜治疗白癜风的“疾病-通路-靶点-成分-药物”网络。将交集作用靶点分别导入至STRING平台用以构建蛋白质相互作用(PPI)网络,导入DAVID数据库用以进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。利用有机小分子生物活性数据库(PubChem)和蛋白质结构数据库(PBD)找出药物关键成分的小分子结构和疾病蛋白结构,设置受体与配体后对两者进行分子对接。结果筛选出12种活性成分,包括山奈酚、蒺藜酰胺、异鼠李素、谷甾醇等,该活性成分可能在对应的71个靶点上发挥功效。依赖PPI网络分析,挖掘出RAC-α丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、肿瘤坏死因子(TNF)、雌激素受体1(ESR1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)、造血前列腺素D合酶(HPGDS)、胱天蛋白酶3(CASP3)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)等10个主要靶标。这些潜在的靶标参与细胞凋亡、肽基丝氨酸磷酸化、细胞对活性氧的响应等众多生物过程,其中包含多种信号通路,如细胞凋亡、肿瘤坏死因子信号通路、活性氧信号通路等。分子对接结果显示山奈酚、异鼠李素等主要活性成分与核心作用靶点AKT1、TNF、ESR1对接结合稳定,证明其核心成分可以通过结合多个核心蛋白,作用于关键靶点发挥调控作用。结论蒺藜可能通过调节炎症、细胞凋亡、免疫功能、氧化应激等多个途径,来发挥对白癜风的治疗功效。

BNP或NT-proBNP对冠心病的临床意义

冠心病是最常见的心血管疾病,其发病率、死亡率一直居高不下,甚至有人预测到2020年冠心病将成为全球人口最主要的死亡病因。因此早期识别、诊断冠心病,并及时干预、治疗以阻止冠心病进一步发展显得尤为重要。关于BNP或NT-proBNP与冠心病(CHD)的关系,不少人进行了研究,表明BNP或NT-proBNP能反映冠心病的危重程度,并有助于冠心病的诊断及预后判断。

中国女性卵巢癌流行现状和趋势及预测分析

目的:对1990年至2019年中国女性卵巢癌流行趋势及危险因素进行分析,为我国卵巢癌的预防提供更科学的依据。方法:从全球疾病负担2019数据库获取中国及其他地区卵巢癌发病、死亡及伤残调整寿命年指标的估计数和标准化率,比较评估中国卵巢癌的流行负担及危险因素变化。用GLOBOCAN库对2020年至2040年中国卵巢癌发病及死亡人数进行预测。结果:1990年至2019年,中国大陆和中国台湾卵巢癌的年龄标准化发病率分别由2.56/10万和4.72/10万增至4.54/10万和8.68/10万,年龄标准化死亡率由1.76/10万和2.63/10万增至2.77/10万和3.84/10万,增幅超过全球、日本及新加坡。其中,50~54岁年龄组女性发病人数最多,发病率的峰值出现在70~74岁。2019年卵巢癌死亡的三大危险因素分别是高空腹血糖、高体质指数和职业性石棉暴露。30年间,中国卵巢癌的年龄标准化伤残调整寿命年率(disability-adjusted life year,DALY)随社会人口学指数(socio-demographic index,SDI)增加而增加。此外,据GLOBOCAN数据库预测,中国卵巢癌疾病负担会持续加重,预计到2040年,发病人数较2020年增加17.9%,死亡人数增加33.0%。结论:中国女性卵巢癌疾病负担仍然较重,且在不断上升,需要针对不同年龄段及风险人群采取相应的有效预防措施,加强对高风险人群的监测,以进一步降低疾病负担。

基于转录组数据的网络分析挖掘鼻咽癌与口腔鳞癌的共享功能模块

鼻咽癌和口腔鳞癌是两种在临床上高度相关的疾病,从分子层面系统性研究这两种疾病的相互关系却鲜见报道。本研究通过大规模的转录组数据分析识别鼻咽癌和口腔鳞癌的共享功能模块及其核心基因(一因多效模块和基因),以期阐明这两种疾病共享的分子机制。从GEO数据库获取这两种癌症的两套转录组数据,应用倍数法和经验贝叶斯方法筛选出鼻咽癌差异表达基因1279个,口腔鳞癌差异表达基因1293个,其中两者共享基因278个。以共享基因为种子,通过蛋白质-蛋白质互作知识引导构建基因网络,其中最大子网包含1290个基因和1766互作对。应用Newman算法提取了15个共享功能模块。对这些模块进行拓扑学分析,挖掘出58个核心基因,包括已知的与鼻咽癌或口腔鳞癌相关的基因(如PCNA、CDK1、STAT1、CCL5和MMP1等)和鲜有报道的基因(如MELK、NME1、RACGAP1、INHBA和NID1等)。通路富集分析发现鼻咽癌和口腔鳞癌的共享功能模块参与多个生物学通路,包括p53信号通路、ECM受体相互作用、黏着斑、细胞周期等。本研究表明鼻咽癌和口腔鳞癌具有相似的致癌机制,所挖掘的共享模块可能是这两种疾病演化的核心分子相互作用机制。

糖脂代谢异常与肿瘤发生发展的相关性

流行病学研究表明,糖尿病患者中肿瘤的发病风险显著提高,但两者的相关性及发生机制尚未完全阐明。有文献报道,个体的能量稳态、糖脂类代谢、炎症反应等在糖尿病相关肿瘤的发生和进展中发挥了重要作用。本文从糖脂代谢异常、相关信号通路基因表达异常对肿瘤发生发展的影响及其作用机制等方面进行综述,期望为与糖尿病相关肿瘤发生的预防和治疗提供相关依据。

联合TCGA和GEO数据库构建和分析胃癌中circRNA相关的ceRNA网络

环状RNA (circular RNA, circRNA)是一类呈闭环状结构的竞争性内源RNA (competing endogenous RNA, ceRNA),其通过竞争性地吸附微RNA (microRNA, mi RNA)来调节基因表达。circRNA失调与癌细胞的增殖、分化和侵袭等密切相关。本研究基于生物信息学分析和多数据库的联合应用,以ceRNA为切入点探析胃癌中circRNA潜在的致病机制,以期为胃癌提供潜在的临床诊疗靶点,并为胃癌的科学研究提供新思路。首先,通过挖掘胃癌差异表达的circRNA、mi RNA和m RNA构建circRNA-miRNA-mRNA ceRNA网络;随后,利用网络拓扑属性分析确定核心的节点,并根据这些核心的节点从原始的ceRNA网络中提取子网;最后,对子网进行功能学分析和生存分析,分析网络行使的生物学功能并挖掘预后相关的基因。结果显示:共挖掘了6个核心节点(hsacirc0008468、hsacirc0005822、hsacirc0025842、hsa-miR-940、hsa-miR-944及hsa-miR-515-5p);从原始的ceRNA网络中提取了包含8对circRNA-miRNA和539个mi RNA-m RNA关系对的子网络。功能富集结果表明子网涉及癌症相关的多个生物学过程,包括代谢途径、cAMP信号通路、pathways in cancer信号通路等,生存分析发现子网中ACO2、E2F8、GHR、ITIH5等14基因与预后显著相关,这表明3个核心circRNA介导的ceRNA网络与胃癌的发生发展及预后密切相关。

银屑病发病关键基因筛选、与免疫细胞浸润关系及有治疗潜力的中药预测

目的筛选银屑病发病关键基因,分析银屑病发病关键基因与免疫细胞浸润水平之间的关系,并筛选对银屑病有治疗潜力的中药,为研究银屑病的发病原因、发病机制提供参考。方法在GEO数据库检索银屑病基因芯片,筛选出银屑病差异共表达基因(DEGs);通过WGCNA包筛选出银屑病相关性最高的基因模块;将获取的银屑病DEG s与银屑病相关性最高的模块取交集,获得银屑病高度相关DEG s,并对其进行GO分析、KEGG分析。采用MCC、DEGREE、EPC和CLOSENESS算法从银屑病高度相关DEG s中筛选出与银屑病相关性更强的DEGs为银屑病发病关键基因。利用CIBERSORT反卷积法、Pearson相关分析银屑病发病关键基因与免疫浸润细胞比例的关系。通过将银屑病发病关键基因映射至COREMINE medical数据库,筛选出对银屑病有治疗潜力的中药。结果共筛选出348个DEG s。GO富集分析显示DEGs主要富集在对外部生物刺激的反应、线粒体蛋白复合体、内肽酶活性、丝氨酸型肽酶活性等方面;KEGG富集分析显示其主要涉及NF-κB信号通路、Toll样受体信号通路、细胞因子-细胞因子受体的相互作用、P53信号通路、IL-17信号通路等与银屑病发病相关的信号通路。最终得到了PCNA、CXCL8、S100A9、CCNB1四个银屑病发病关键基因。银屑病发病关键基因PCNA和CCNB1与中性粒细胞和活化的树突状细胞均呈正相关性,S100A9和CXCL8与单核细胞均呈负相关性(P均<0.05)。有银屑病治疗潜力的中药为朴花、大黄等。结论银屑病的四个关键基因PCNA、CXCL8、S100A9、CCNB1均与免疫浸润细胞比例存在较强相关性;对银屑病具有治疗潜力的中药为厚朴花、大黄。

胃苏颗粒联合三联疗法在Hp感染慢性胃炎中应用效果及对炎症因子、黏膜COX-2等水平的影响

目的分析胃苏颗粒联合三联疗法在幽门螺杆菌(Hp)感染慢性胃炎中应用效果及对炎症因子、黏膜COX-2等水平的影响。方法选取2018年12月~2019年9月收治的Hp感染慢性胃炎患者160例,按照随机数字表法分为两组,各80例。对照组采用三联疗法,观察组在此基础上联合胃苏颗粒治疗,对比两组临床效果、炎症因子水平、COX-2表达量。结果观察组治疗总有效率和IL-2水平高于对照组(P <0.05);观察组COX-2、IL-4和IL-10水平低于对照组(P <0.05)。结论胃苏颗粒联合三联疗法治疗Hp感染慢性胃炎疗效显著,能改善炎症因子水平,降低黏膜COX-2表达量,提高治疗效果。