本发明专利技术涉及一种调节EIF4A3表达以调控肝癌细胞增殖能力的应用，通过生物信息学分析EIF4A3在肝癌的作用及探索与EIF4A3相关基因富集的通路和功能，随后预测并构建了EIF4A3参与肝癌细胞增殖的综合调控网络。在以上基础，以肝癌细胞系LM3和Hep3B为来源构建干扰EIF4A3表达的细胞系，进一步阐明干扰EIF4A3表达对肝癌细胞增殖的影响，有助于在肝癌进展中的作用提供了新的见解，并有助于确定该疾病的潜在治疗靶点，为EIF4A3应用于基因工程、肿瘤学及在临床上肝癌的诊断指标和治疗靶标提供可靠的理论依据。可靠的理论依据。
【技术实现步骤摘要】
development of triple
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negative breast cancer[J].Molecular Cancer，2020，19(1).；Yang，H.，et al.，LINC00667promotes the proliferation，migration，and pathological angiogenesis in non
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small cell lung cancer through stabilizing VEGFA by EIF4A3.Cell Biol Int，2020.44(8)：p.1671
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1680)，尤其是在肝癌中，EIF4A3能够作为一种桥接蛋白发挥关键作用(Lin Y，Liang R，Mao Y，et al.Comprehensive analysis of biological networks and the eukaryotic initiation factor 4Agene as pivotal in hepatocellular carcinoma[J].Journal of Cellular Biochemistry，2020.)。然而，EIF4A3参与肝癌细胞增殖的作用尚不明确。
[0004]肝癌细胞过度增殖是肝癌难以治愈的原因之一，因此分析EIF4A3促进肝癌细胞增殖的机制能为治疗肝癌提供理论基础。
技术实现思路
[0005]为解决现有技术的问题，本专利技术通过生物信息学分析EIF4A3在肝癌的作用及探索与EIF4A3相关基因富集的通路和功能，随后预测并构建了EIF4A3参与肝癌细胞增殖的综合调控网络。在以上基础，以肝癌细胞系LM3和Hep3B为来源构建干扰EIF4A3表达的细胞系，进一步阐明干扰EIF4A3表达对肝癌细胞增殖的影响，有助于在肝癌进展中的作用提供了新的见解，并有助于确定该疾病的潜在治疗靶点，为EIF4A3应用于基因工程、肿瘤学及在临床上肝癌的诊断指标和治疗靶标提供可靠的理论依据。
[0006]本专利技术通过以下技术方案进行实现：
[0007]一方面，本专利技术提供一种调节EIF4A3表达以影响肝癌细胞增殖的综合调控网络的构建方法，包括如下步骤：
[0008](1)数据处理：从癌症基因组图集数据库中下载肝癌数据，并对这些肝癌数据进行预处理；所述肝癌数据包括基于Affymetrix人类基因组U133a阵列平台的RNA_Seq的基因表达谱、甲基化的基因表达谱、SNP的数据和CNV的数据；
[0009](2)差异表达分析：对肝癌数据分别在EIF4A3低表达的样本和EIF4A3高表达的样本中的情况进行差异表达分析以寻找与EIF4A3表达相关的基因；
[0010](3)加权基因共表达网络分析：提取在EIF4A3低表达的样本和EIF4A3高表达的样本中分别低表达和高表达的mRNA，执行WGCNA以探索与肝癌相关的模块；
[0011](4)构建综合调控网络：对与表型相关性最大的模块基因进行功能富集分析，构建调节EIF4A3表达以影响肝癌细胞增殖的综合调控网络。
[0012]进一步地，所述数据处理步骤如下：
[0013]在CNV数据中有375个肝癌样本和391个对照样本，对CNV数据进行基因注释，将拷贝数位点转换为基因symbol，以供后续分析；
[0014]在肝癌甲基化的基因表达谱数据中有380个肝癌样本和50个对照样本，使用R软件包ChAMP进行甲基化阵列分析，对数据进行过滤，随后用函数champ.norm对数据进行标准化处理，最后计算差异甲基化；
[0015]所述SNP的数据总共有387个样本，其中包括345个肝癌样本和42个对照样本，使用MATLAB2018b软件计算出SNP位点的Pvalue值，查看基因突变的显著性；
[0016]在所述RNA
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seq的基因表达谱的数据中总共有387个样本其中包括345个肝癌样本
和42个对照样本。
[0017]进一步地，所述差异表达分析的步骤如下：
[0018]使用perl语言对肝癌的CNV数据进行正常样本比肝癌样本的差异表达分析；
[0019]使用R软件包limma对RNA表达谱数据进行差异表达分析；进一步地，基于背景集Homo_sapiens.GRCh38.98.chr.gtf提取mRNA和lncRNA表达谱，并且与健康对照相比，对肝癌样本进行差异表达分析；进一步地，limma包中的normalize Between Arrays函数被用来对表达谱进行标准化；进一步地，当某一个RNA对应多个探针，则选择这些探针的平均表达值作为该RNA的表达值。
[0020]进一步地，所述加权基因共表达网络分析包括如下步骤：
[0021]使用hclust函数对提取的与EIF4A3显著相关的上调和下调的7574个mRNA进行层次聚类分析；利用pick Soft Threshold函数筛选模块构建过程中的软阈值功率值；用候选功率检验不同模块的平均连通度及其独立度；WGCNA R包用于构建共表达网络；最小模块大小被设置为30，并且每个模块被分配一个唯一的颜色；基于string数据库，构建了蛋白质互作网络，只保留了与联合得分＞500的交互作用。进一步地，所述候选功率为1～30。进一步地，当独立度＞0.9时，选择合适的功率值。
[0022]进一步地，所述构建综合调控网络包括如下步骤：
[0023]应用clusterProfiler包对与EIF4A3表型相关性最大的3个模块的1619个mRNA进行功能富集分析，以探索模块基因参与的功能和信号通路；
[0024]应用基因集富集分析(GSEA)探索富集在肝癌样本和EIF4A3高表达样本通路，并对通过基因集变异分析(GSVA)获得每条通路在肝癌样本和EIF4A3高表达样本的GSVA评分；在肝癌样本具有高GSVA评分的通路可能是参与肝癌发生过程的通路，在EIF4A3高表达样本中具有高GSVA评分的通路可能是被EIF4A3影响的参与肝癌的通路；
[0025]基于RNAInter数据库提取能够调控EIF4A3的lncRNA，结合富集结果获得的通路构建了lncRNA靶向EIF4A3介导的影响肝癌细胞增殖的综合调控网络。
[0026]另一方面，本专利技术提供一种调节EIF4A3表达以调控肝癌细胞增殖能力中的应用，包括如下步骤：
[0027]步骤A：构建稳定感染的敲除EIF4A3细胞系；
[0028]步骤B：构建稳定感染过表达EIF4A3基因的细胞系；
[0029]步骤C：检测干扰EIF4A3基因表达对肝癌细胞的增殖能力的影响。
[0030]进一步地，步骤A的过程如下：针对EIF4A3序列设计shRNA，构建EIF4A3干扰慢病毒质粒并包装慢病毒；制备重组EIF4A3
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shRNA慢病毒；在LM3细胞感染敲除EIF4A3基因的慢病毒载体，获得稳定感染的敲除EIF4A3细胞系。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种调节EIF4A3表达以影响肝癌细胞增殖的综合调控网络的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)数据处理：从癌症基因组图集数据库中下载肝癌数据，并对这些肝癌数据进行预处理；所述肝癌数据包括基于Affymetrix人类基因组U133a阵列平台的RNA_Seq的基因表达谱、甲基化的基因表达谱、SNP的数据和CNV的数据；(2)差异表达分析：对肝癌数据分别在EIF4A3低表达的样本和EIF4A3高表达的样本中的情况进行差异表达分析以寻找与EIF4A3表达相关的基因；(3)加权基因共表达网络分析：提取在EIF4A3低表达的样本和EIF4A3高表达的样本中分别低表达和高表达的mRNA，执行WGCNA以探索与肝癌相关的模块；(4)构建综合调控网络：对与表型相关性最大的模块基因进行功能富集分析，构建调节EIF4A3表达以影响肝癌细胞增殖的综合调控网络。2.根据权利要求1所述调节EIF4A3表达以影响肝癌细胞增殖的综合调控网络的构建方法，其特征在于，所述数据处理的步骤如下：在CNV数据中有375个肝癌样本和391个对照样本，对CNV数据进行基因注释，将拷贝数位点转换为基因symbol，以供后续分析；在肝癌甲基化的基因表达谱数据中有380个肝癌样本和50个对照样本，使用R软件包ChAMP进行甲基化阵列分析，对数据进行过滤，随后用函数champ.norm对数据进行标准化处理，最后计算差异甲基化；所述SNP的数据总共有387个样本其中包括345个肝癌样本和42个对照样本，使用MATLAB2018b软件计算出SNP位点的Pvalue值，查看基因突变的显著性；在所述RNA
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seq的基因表达谱的中总共有387个样本其中包括345个肝癌样本和42个对照样本。3.根据权利要求1所述调节EIF4A3表达以影响肝癌细胞增殖的综合调控网络的构建方法，其特征在于，所述差异表达分析的步骤中：基于背景集Homo_sapiens.GRCh38.98.chr.gtf提取mRNA和lncRNA表达谱，并且与健康对照相比，对肝癌样本进行差异表达分析；使用perl语言对肝癌的CNV数据进行正常样本比肝癌样本的差异表达分析；使用R软件包limma对RNA表达谱数据进行差异表达分析；limma包中的normalizeBetweenArrays函数被用来对表达谱进行标准化；当某一个RNA对应多个探针，则选择这些探针的平均表达值作为该RNA的表达值。4.根据权利要求1所述调节EIF4A3表达以影响肝癌细胞增殖的综合调控网络的构建方法，其特征在于，所述加权基因共表达网络分析包括如下步骤：使用hclust函数对提取的与EIF4A3显著相关的上调...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶甲舟，梁嵘，林燕，张锦燕，骆敏，马良，
申请(专利权)人：叶甲舟，
类型：发明
国别省市：
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