前列腺间质状态在良性前列腺增生的发生发展中的转录组学分析

摘要：

目的:通过转录组分析良性前列腺增生(BPH)与正常前列腺组织之间的间质状态差异,及此种差异在BPH病程中的意义.方法:从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库获得BPH和正常前列腺样本的转录组和临床表型数据.发现集为GSE119195、GSE7307、GSE101486,验证集为GSE132714.使用ESTIMATE和xCell计算BPH和正常前列腺组织的间质状态和细胞组分.采用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)探索和BPH间质状态相关的基因模块,对相关模块联合差异基因进行富集分析.最后通过蛋白互作分析,筛选出12个关键基因,并通过套索(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归建模,构建出BPH的基因诊断模型.结果:BPH样品的间质评分高于正常前列腺样本(P=0.0025).通过xCell算法发现,BPH样品中的成纤维细胞、周细胞显著增加(P均<0.05).相反,内皮细胞、肌细胞、成骨细胞和平滑肌细胞组织减少(P均<0.05).通过WGCNA分析,得到4个和BPH间质状态相关的基因模块.和差异基因联合分析后进行蛋白互作网络分析,筛选出12个潜在的关键基因.最后,经LASSO回归构建了4个基因[伴肌动蛋白(NEB)、肌营养不良蛋白(DMD)、胰岛素样生长因子1(IGF1)、kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因(KRAS)]的基因诊断模型,并在验证集数据里得到验证.结论:BPH组织中间质成分显著高于正常前列腺组织.进一步分析发现,BPH组织存在较多的成纤维细胞和较少的平滑肌细胞,这可能和前列腺增生的发生发展相关.本研究也建立了4个基因的BPH诊断模型,对BPH的分子生物学机制研究及药物研究可能具有一定的参考价值.

关键词：良性前列腺增生、转录组、间质状态、成纤维细胞、平滑肌细胞

所属期刊栏目：28

分类号：R737.25(肿瘤学)

资助基金：国家自然科学基金青年基金;上海市科学技术委员会实验动物项目

在线出版日期：2021-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：36-47