基于GEO數據庫及生物信息學方法篩選食管癌放射抗拒關鍵基因及通路*

郭亞，馬紅兵， 王中衛 ,王寶峰， 金迎迎， 何赟，崔穎濤

710004 西安, 西安交通大學第二附屬醫院 腫瘤科

食管癌是常見的惡性腫瘤之一，發展迅速且預后較差。放射治療是食管癌治療主要手段之一，而放射抗拒是腫瘤復發與轉移的重要因素之一[1-4]。因此，研究食管癌放射抗拒相關標志物對提高食管癌放射敏感性具有重要意義。生物信息學是由多學科交叉產生的學科。近年來，運用生物信息學方法通過在分子水平上進行數據挖掘，為研究各種疾病的分子機制提供了新的思路[5-8]。本研究通過收集GEO(Gene Expression Omnibus)數據庫中與食管癌放射抗拒相關的芯片數據，對食管癌放射抗拒相關基因進行挖掘，并進行生物信息學分析。

1 材料與方法

1.1 基因表達數據

以Esophageal cancer和radioresistance為關鍵詞在GEO數據庫中檢索與食管癌放射抗拒相關的mRNA表達譜數據。選擇GSE61686芯片數據進行挖掘，該數據由Chen等[6]提供。6個樣本構成分別是：GSM1514923，GSM1514924，GSM1514925，GSM1514926，GSM1514927，GSM1514928。其中，GSM1514923，GSM1514924，GSM1514925是放射敏感組,GSM1514926，GSM1514927，GSM1514928是放射抗拒組。

1.2 差異表達基因篩選

利用Morpheus軟件進行差異表達基因篩選。首先輸入網址https://software.broadinstitute.org/morpheus，導入數據，選擇樣本編號點擊右鍵Annotate Slection進行樣本注釋，選擇Marker Slection進行分組，最后進行t檢驗分析，最終獲得差異表達基因熱圖。

1.3 差異表達基因生物信息學分析

采用Panther(http://www.pantherdb.org/tools/index.jsp)在線分析軟件對篩選出的差異基因進行生物學注釋、信號通路富集注釋。將篩選的差異基因輸入STRING(http://www.string-db.org)數據庫進行分析，找出差異基因的對應蛋白之間的可能作用關系，構建相互作用網絡結構圖。

2 結 果

2.1 差異表達基因的篩選

在GEO中獲得GSE61686芯片數據，經過Morpheus軟件分析后獲得199個差異表達基因與食管癌放射抗拒相關，其中上調表達基因99個，下調表達基因100個(圖1)。……