前列腺癌相关生物模块和通路的数据库构建及其功能分析

整合生物医学数据、在系统层次上来研究疾病发生机理，已成为后基因组时代的研究范式，对疾病尤其是复杂疾病的研究，已从过去"疾病基因与功能的关系"演变为"疾病生物网络与生物功能的关系"，对于前列腺癌而言，有两个问题亟需回答：1)哪些生物模块或通路与前列腺癌发病机理相关？2）为什么相关？.本课题将通过整合、计算和分析来探讨以上两个问题，我们将通过PubMed数据库收集和寻找前列腺癌相关模块和通路、详细注解、建立数据库；分析比较这些模块或通路的网络结构、motif、保守性等特征、建立合理的算法,提出前列腺癌相关模块和通路与细胞生理特征及功能之间的关系模型、通过已有的组学数据验证和改进模型来回答第二个问题。课题的实施将建立一个前列腺癌相关生物模块和通路的数据库、设计软件用于前列腺癌相关模块和通路的生物功能分析。为理解前列腺癌发病机制、寻找诊疗相关生物标志物提供重要基础。

背景：癌症是一个系统生物学病，在系统层次上理解癌症才能解决由癌症异质性引起的复杂性，收集相关的数据，构建相关的数据库并对其分析，是系统生物学层次理解癌症发生发展的重要研究内容。.本课题的主要内容包括：（1）前列腺相关反应通路及模块数据库的构建；（2）寻找新的前列腺癌相关的反应通道及模块；（3）将这些通路和模块与癌症的生理学特征关联起来；（4）软件开发。.研究的重要结果如下：（1）我们建立了两个前列腺癌相关的数据库。第一个是前列腺癌变异数据库，第二个是癌症miRNA标志物数据库。用于寻找前列腺癌相关miRNA--mRNA模块和反应通路。（2）我们整合分析了前列腺癌的基因表达数据及其蛋白质相互作用的数据，寻找到三个蛋白质相互作用模块可以准确预测前列腺癌的发生。（3）我们构建了生物信息学模型寻找到miRNA—mRNA作用模块，并研究了其在去势抵抗前列腺癌中的重要作用。（4）我们开发了相关软件，成功用于前列腺癌、白血病、脓毒血症的miRNA标志物的发现。.关键数据及其生物学意义：（1）我们通过共表达模块分析，寻找到两个转录因子（NFAT和SP1）以及三个microRNA（has-miR-19a，has-miR-15a，has-miR-200b），对前列腺癌中的共表达模块起重要调控作用。（2）我们研究发现两个SNP，即rs2861405，rs4766642，对于前列腺人种差异性有重要作用。这些数据和信息对于进一步理解前列腺癌的机制以及前列腺人种差异具有重要意义。