前列腺癌中致病基因与核心转录因子的识别与功能分析

目的:通过分析识别前列腺癌功能基因模块并挖掘影响这些模块的核心转录因子与关键基因,探讨前列腺癌的发病机制.方法:通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expressed network analysis,WGCNA)识别与前列腺癌病理分期、Gleason分级等重要临床特征相关的枢纽基因模块,利用OPOSSUM在线工具分析富集调控这些基因的转录因子,应用通路富集分析和蛋白质相互作用网络分析识别前列腺癌的关键基因及其对前列腺癌患者重要临床特征和无病生存率(disease free survival,DFS)的影响.结果:识别出3个枢纽模块,分别与前列腺癌病理T分期、病理N分期、Gleason分级高度相关.进一步筛选得到13个前列腺癌核心转录因子参与调控这3个枢纽模块.这些转录因子调控的差异表达基因显著富集于Calcium、cGMP-PKG、cAMP前列腺癌相关信号通路,其组成的基因网络中14个关键基因(PRKG1、PRKG2、CYSLTR2、GRPR、CHRM3、ADCY5、ADRA1D、EDNRA、EDNRB、CYSLTR2、AGTR1、GRPR、GRIA1和OXT)处于重要节点位置,其中ADRA1A、PRKG2、CHRM3、ADRA1D和EDN3高表达显著延长了前列腺癌患者的DFS(均P＜0.01).结论:ADRA1A、PRKG2、CHRM3、ADRA1D和EDN3受前列腺癌核心转录因子调控,与前列腺癌重要临床特征高度相关,且高表达会显著增加前列腺癌的DFS,对前列腺癌机制的后续研究具有重要的参考价值.