基于生物信息学构建膀胱尿路上皮癌的ceRNA网络以及关键mRNA与免疫功能分析

目的构建膀胱尿路上皮癌(bladder urothelial carcinoma,BLCA)具有预后价值的内源竞争性核糖核酸(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络,分析关键信使RNA(messenger RNA,mRNA)与免疫功能的关系。方法UCSC Xena数据库下载404例BLCA患者和28例正常人的mRNA表达数据,通过差异分析筛选关键mRNA。ENCORI数据库中查找与关键mRNA结合的微小核糖核酸(micro RNA,miRNA)以及与miRNA结合的长链非编码核糖核酸(long non-coding RNA,LncRNA)。TCGA数据库下载miRNA和LncRNA的表达数据,对关键mRNA与所有miRNA以及mi RNA与所有LncRNA进行共表达分析,筛选出关键的miRNA和LncRNA。根据关键mRNA,miRNA和LncRNA在肿瘤患者和正常人之间表达量的差异进行生存分析,最后构建了ceRNA调控网络。借助TIMER 2.0数据库,分析关键mRNA与免疫细胞、免疫检查点(CD274,PDCD1,CTLA4)以及免疫细胞标记基因(immunomarker genes,IG)的相关性。结果筛选出关键mRNA*共22个,其中差异显著性最高的是脯氨酸3-羟化酶4(proline3-hydroxylase 4,P3H4)。在BLCA中,P3H4表达高,在高表达组患者的生存时间较短。以关键mRNA为中心环节,共筛选出33个miRNA和14个LncRNA。经过共表达分析和生存分析后,筛选出具有预后价值的关键miRNA和关键LncRNA分别为hsa-miR-151a-3p和MIR100HG。上述分析结果差异具有统计学意义(均Ρ<0.05)。综合以上结果,构建了包含1个mRNA,1个miRNA和1个LncRNA的ceRNA调控网络。免疫分析首次在BLCA肿瘤微环境中发现了与P3H4表达量呈显著正相关的双阳性T细胞。此外还有3种免疫细胞(肿瘤相关性中性粒细胞、肿瘤相关巨噬细胞、树突状细胞)、3个免疫检查点(CD274,PDCD1,CTLA4)以及15个IG与P3H4相关度显著,这些差异具有统计学意义(均Ρ<0.01)。结论该研究有助于揭示BLCA的进展机制,构建的ceRNA网络及免疫分析,可为BLCA患者的诊断、治疗、预测提供新的生物学靶点和方向。

基于网络药理学探讨金匮肾气丸治疗良性前列腺增生症的潜在作用机制

目的基于网络药理学探讨金匮肾气丸治疗良性前列腺增生症(Benign prostatic hyperplasia,BPH)的潜在作用机制。方法通过相关数据库搜集金匮肾气丸治疗BPH的有效成分、药物基因靶点信息以及BPH疾病相关基因,整理药物靶基因和疾病相关基因得到交集基因,利用交集基因筛选出其中核心有效成分。将交集基因整理得出蛋白互作网络(PPI),经过两次筛选确定核心基因网络。同时进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,选出核心网络中Degree分值较高的核心靶点和对应的有效成分,通过数据库找出药物核心成分小分子配体和中药靶点蛋白受体,将得到的小分子配体和蛋白受体进行分子对接。结果本次研究共筛选出有效化学成分48个,155个交集靶点,核心有效成分包括β-谷甾醇、槲皮素、水黄皮素等,核心基因靶点有JUN、ESR1、MYC等11种。核心靶点基因主要通过PI3K-Akt通路、化学致癌通路、血脂与动脉粥样硬化通路等参与组织氧化应激反应、DNA结合转录因子结合、脂筏、RNA聚合酶Ⅱ特异性DNA结合转录因子结合、细胞对化学应激的反应等过程,核心成分与关键靶点能自由结合,其中JUN与β-谷甾醇结合力最强。结论金匮肾气丸治疗BPH效果明确,具有多靶点、多通路的特点,作用的主要原理可能通过β-谷甾醇作用于JUN靶点。