摘要
目的： 本研究基于生物信息学探索甲状腺乳头状癌（Papillary Thyroid Carcinoma，PTC）发生的相关基因及临床意义，旨在丰富PTC相关基因的研究，同时挖掘有助于PTC及合并HT的PTC诊断的生物标志物。 方法： 1.检索GEO基因数据库，经过筛选下载合适的PTC基因芯片GSE138398 ，通过GEO2R筛选出差异性表达基因。然后通过DAVID在线分析数据库对差异性表达基因进行GO分析和KEGG分析，通过在线绘图网站“微生信”，完成对结果的可视化处理。然后利用STRING数据库构建PPI蛋白质关系网络图，并通过Cytoscape软件的MCODE插件和Cytohubba插件分别对关键基因模块及Hub基因进行筛选，然后寻找关键基因模块与Hub基因的交互基因，通过阅读文献、查阅资料等，挖掘出交互基因中最具有潜在研究价值的基因为进一步研究的目的基因，然后通过TCGA数据库对目的基因进行差异性表达的初步验证。 2.收集2021年3月1日至2023年1月15日在我院普通外科住院并进行手术治疗的14例PTC患者的癌组织和癌旁组织标本纳入研究，以上患者的最终诊断结果以术后石蜡病理为金标准，并根据是否合并桥本甲状腺炎（Hashimoto’s Thyroiditis，HT）将14例PTC患者分为合并HT的PTC组（7例）和未合并HT的PTC组（7例）。收集的样本为癌组织和距肿瘤边缘0.5cm的癌旁组织。 3.对收集样本中的癌组织和癌旁组织样本进行q-PCR实验：验证目的基因mRNA的相对定量表达在PTC组织和癌旁组织中是否存在差异；并比较目的基因mRNA的相对定量表达在合并HT的PTC组织与未合并HT的PTC组织中是否存在差异。 4.对收集样本中的癌组织和癌旁组织样本进行免疫组化实验：验证目的基因的相对定量表达在PTC组织和癌旁组织中是否存在差异；并比较目的基因的相对定量表达在合并HT的PTC组织与未合并HT的PTC组织中是否存在差异。 结果： 1.从基因芯片GSE138398最终得到388个差异性表达基因，其中高表达的280个，低表达的108个。通过DAVID在线分析数据库对差异性表达基因进行GO和KEGG分析，GO分析结果表明，差异表达基因主要参与：促进细胞粘附、整合肝素、整合钙离子等；KEGG通路分析结果则显示差异表达基因主要涉及的通路为：PI3K-Akt信号通路、黏着斑、癌症中的蛋白聚糖、ECM-受体相互作用等。通过STRING数据库获得PPI网络，并通过Cytoscape软件的MCODE插件和Cytohubba插件分别对关键基因模块及Hub基因进行筛选，寻找到关键基因模块与Hub基因的交互基因，分别是：COL1A1、FN1、SERPINA1。通过阅读文献、查阅资料等，找出交互基因中最具有潜在研究价值的SERPINA1基因为进一步研究的目的基因，并通过TCGA数据库对SERPINA1基因进行差异性表达的验证，发现SERPNA1在PTC中的表达显著高于癌旁组织（P＜0.05）。 2.q-PCR实验结果显示：SERPINA1基因mRNA在PTC组织中的相对定量表达显著高于癌旁组织（P＜0.001，结果有统计学意义；SERPINA1基因mRNA在合并HT的PTC组织中的相对定量表达高于未合并HT的PTC组织（P=0.16＞0.05），结果无统计学意义。 3.免疫组化实验结果显示：SERPINA1在PTC组织中的相对定量表达显著高于癌旁组织（P＜0.01，结果有统计学意义；SERPINA1在合并HT的PTC组织中的相对定量表达高于未合并HT的PTC组织（P=0.23＞0.05），结果无统计学意义。 结论： 1.通过完整的生信分析处理后得到3个最具有潜在研究价值的差异性表达基因：SERPIAN1、FN1、COL1A1，提示这些基因可能与甲状腺乳头状癌发生密切相关。 2.SERPINA1基因在PTC（包括合并HT的PTC和未合并HT的PTC）组织中的相对表达显著高于癌旁组织，因此SERPINA1基因有望成为PTC的诊断标志物。 3.SERPINA1基因在合并HT的PTC组织的相对表达与未合并HT的PTC组织之间未见明显差异，因此SERPINA1基因不能对单纯PTC及合并HT的PTC进行鉴别诊断。
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