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基于生物信息学分析VCAN作为结直肠癌顺铂耐药关键靶点研究

安徽医科大学学报     字体:

基金项目: 国家自然科学基金项目(编号:81573239); 国家级大学生创新创业训练计划项目(编号:202210488001);湖北省卫生健康委员会科研项目(编号:WJ2019M256);

作者:李静娴;陈辉广;吴建泽;王德权;陈志芬;吴清明

关键词:VCAN;顺铂;生物信息学;转录组测序;AKT-mTOR信号通路;化疗耐药;

DOI:10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2025.04.006

〔摘 要〕 目的 预测并验证结直肠癌(CRC)顺铂(DDP)耐药的关键靶点,为临床精准医学治疗提供更多方案。方法 通过基因表达综合数据库(GEO)筛选出正常肠黏膜和CRC之间差异表达基因(DEGs);采用STRING数据库和Cytoscape软件挖掘关键基因;采用基因本体联合数据库(GO)与京都基因与基因组百科全书(KEGG)对DEGs进行富集分析;利用高通量转录组测序鉴定、qRT-PCR Western blot筛选、验证关键靶点;将多能蛋白聚糖(VCAN)基因过表达载体转染至人回盲部结直肠腺癌细胞(HCT8)细胞系,CCK-8检测细胞活力;流式细胞术测定细胞凋亡与细胞周期;qRT-PCR与Western blot检测基因mRNA和蛋白水平。结果 通过GEO数据库筛选出了118个上调的DEGs和146个下调的DEGs。DEGs主要富集于细胞外基质分解、细胞外基质和磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶(PI3K-AKT)信号通路。基于蛋白质相互作用网络分析,鉴定出20个枢纽基因。通过对比CRC细胞系HCT8亲本株与DDP耐药株的转录组测序结果,进一步筛选出VCAN基因。在CRC组织中,VCAN基因的表达水平高于正常肠黏膜组织;相对于VCAN低表达患者,VCAN高表达的患者总生存期(OS)与无复发生存时间(RFS)更短。在CRC细胞系中,过表达VCAN基因促进了细胞的增殖(P <0.05),提高了细胞对DDP的耐药性,减少了DDP诱导的凋亡(P<0.05)与G0/G1期阻滞(P<0.05);上调VCAN基因激活AKT-雷帕霉素靶蛋白1(mTOR)信号通路。结论 基于生物信息学和转录组测序筛选出CRC DDP耐药靶基因VCAN,VCAN基因可能通过调控AKT-mTOR通路促进CRC发展与对DDP的耐药性。