第一部分皮膚基底細(xì)胞癌發(fā)生相關(guān)的mRNA挖掘與分析背景與目的:皮膚基底細(xì)胞癌(basal cell carcinoma,BCC)被認(rèn)為是非黑色素瘤皮膚腫瘤的一種常見類型,其發(fā)病率高,約占80%新診斷的非黑色素瘤皮膚癌。本研究的目的旨在確定皮膚BCC發(fā)生相關(guān)的核心基因與信號分子通路,進一步探索皮膚BCC的潛在分子機制,為治療皮膚BCC提供更有效的分子治療靶標(biāo)。材料與方法:我們從基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)庫GEO(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)查詢并獲取了兩個皮膚基底細(xì)胞癌數(shù)據(jù)集(GSE7553和GSE103439),共包括19個皮膚基底細(xì)胞癌和6個正常組織的基因芯片數(shù)據(jù)。通過一系列的分析,包括差異基因的篩選、差異基因的功能及通路的富集分析以及差異基因蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)和模塊的分析,逐步尋找核心基因與信號通路。結(jié)果:我們對皮膚基底細(xì)胞癌與正常組織進行差異基因分析,共發(fā)現(xiàn)313個差異基因,其中上調(diào)的基因有222個,下調(diào)的基因有91個。基因富集分析表明上調(diào)的基因顯著富集于細(xì)胞周期和有絲分裂的過程,而下調(diào)的基因主要富集在不飽和脂肪酸的代謝和細(xì)胞分化。此外,根據(jù)基因在蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)中的位度排序,我們確定了拓?fù)洚悩?gòu)酶IIα(topoisomerase II alpha,TOP2A),細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶1(cyclin-dependent kinase 1,CDK1)和細(xì)胞周期蛋白B1(cyclin B1,CCNB1)為3大核心基因。隨后我們在整個蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進行了子網(wǎng)絡(luò)分析,結(jié)果表明差異基因主要富集于細(xì)胞周期、細(xì)胞外基質(zhì)受體反應(yīng)、基底細(xì)胞癌和Hedgehog等信號通路中。結(jié)論:本研究對皮膚基底細(xì)胞癌進行了一次全基因組水平生物信息分析,共挖掘出了3個核心基因和4條重要的信號通路。這些新發(fā)現(xiàn)的核心差異基因和信號通路可能在皮膚基底細(xì)胞癌的發(fā)生過程中發(fā)揮重要作用,同時揭示了更多的分子靶標(biāo),用于皮膚基底細(xì)胞癌的靶向治療。第二部分皮膚基底細(xì)胞癌發(fā)生相關(guān)的lncRNA挖掘與CASC15生物學(xué)功能分析背景與目的:越來越多的證據(jù)表明,長鏈非編碼RNAs(long non-coding RNAs,lnc RNAs)參與了多種人類癌癥的發(fā)生與發(fā)展。然而,lnc RNAs在基底細(xì)胞癌(basal cell carcinoma,BCC)中的作用仍有待進一步研究。因此,本研究的目的是全面探討lnc RNAs在BCC中的表達(dá)情況以及l(fā)nc RNA CASC15在BCC細(xì)胞中的生物學(xué)功能。材料與方法:從基因表達(dá)綜合數(shù)據(jù)庫GEO中下載了GSE7553基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集包含15例腫瘤和4例正常皮膚組織。然后,通過生物信息學(xué)方法分析和確定了BCC中差異表達(dá)的lnc RNAs。通過q PCR的方法驗證了所選擇的潛在致癌基因lnc RNA CASC15,并通過CASC15特異性的si RNA轉(zhuǎn)染抑制其表達(dá)。我們采用檢測細(xì)胞活力法和克隆形成實驗檢測細(xì)胞增殖能力;用流式細(xì)胞術(shù)方法檢測細(xì)胞凋亡;通過劃痕和transwell實驗進行細(xì)胞侵襲和遷移能力檢測。結(jié)果:共鑒定出43種差異表達(dá)的lnc RNAs,其中有21種lnc RNAs表達(dá)上調(diào),22種lnc RNAs表達(dá)下調(diào)。lnc RNA CASC15在BCC細(xì)胞中明顯過表達(dá)。此外,一系列體外實驗證明,下調(diào)CASC15表達(dá)可以抑制BCC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,同時可以促進BCC細(xì)胞的凋亡。結(jié)論:本研究通過數(shù)據(jù)挖掘和生物信息學(xué)方法分析了BCC的lnc RNAs表達(dá)譜情況,同時驗證了lnc RNA CASC15的致癌作用,它可能在BCC的致癌過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,是BCC潛在的治療靶點。
【學(xué)位單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R739.5
【部分圖文】：

GSE7553和GSE103439數(shù)據(jù)集中差異表達(dá)的基因圖注：(A)GSE7553和GSE103439數(shù)據(jù)集中共同差異表達(dá)的基因

蛋白互作網(wǎng)絡(luò)中位度排名前30的基因圖注：每條柱子上的數(shù)字表示每個基因的位度值

27圖 1-3 來源于蛋白互作網(wǎng)絡(luò)的 3 個子網(wǎng)絡(luò)圖注： (A, B) 模塊 1 和模塊 1 基因的通路分析。(C, D) 模塊 2 和模塊 2 基因的通路分析。(E, F) 模塊 3 和模塊 3 基因的通路分析。P 值通過顏色深淺來表示。
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本文編號：2883048