乳腺癌-抑郁症关联基因筛选与中药预测的生物信息学研究

目的通过生物信息学方法筛选乳腺癌-抑郁症关联基因,进而预测治疗乳腺癌-抑郁症的潜在中药。方法(1)从GEO数据库下载乳腺癌相关数据集GSE70905和抑郁症相关数据集GSE98793。基于在线分析工具GEO2R筛选两个数据集中的差异表达基因(DEGs),并对两者的DEGs取交集以获取乳腺癌-抑郁症关联基因。(2)针对乳腺癌-抑郁症关联基因,利用在线分析工具DAVID进行功能富集分析和通路富集分析,利用STRING数据库和Cytoscape 3.7.2软件构建蛋白-蛋白互相作用网络并筛选关键基因。使用GEPIA数据库分析关键基因在乳腺癌组织中的mRNA表达量。根据关键基因mRNA表达量中位数将乳腺癌患者分为高表达组和低表达组,利用在线数据库Kaplan-Meier Plotter进行生存分析。(3)在Coremine Medical数据库中对关键基因进行映射,筛选出与关键基因相关的中药。结果(1)共筛选出281个乳腺癌-抑郁症关联基因,其主要参与的生物学过程包括血管内皮生长因子受体信号通路、白细胞迁移等,涉及的信号通路包括IgE-FC片段受体信号通路、Rap1信号通路、鞘磷脂信号通路等。(2)共筛选出16个关键基因,其中有7个关键基因在乳腺癌组织中显著表达且与乳腺癌患者预后密切相关。CXCL10和CXCL11在乳腺癌组织中表达上调,CXCL10和CXCL11高表达的乳腺癌患者生存率更低(P<0.05);ADRA2A、CXCL2、DRD2、GABBR1和PTGER3在乳腺癌组织中表达下调,上述基因高表达的乳腺癌患者生存率更高(P<0.05)。(3)人参、火麻仁等是治疗乳腺癌-抑郁症的潜在中药。结论CXCL10、CXCL11、ADRA2A、CXCL2、DRD2、GABBR1和PTGER3等基因可能通过血管生成、免疫炎症反应等信号通路参与乳腺癌和抑郁症的发生和发展,且与乳腺癌患者预后密切相关。人参、火麻仁等中药可为乳腺癌合并抑郁症患者的治疗提供新方向。