【摘 要】
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基因的差异表达往往受到DNA甲基化的调控,研究DNA甲基化与基因差异表达的关联有助于解析基因的表达调控机制,特别是与疾病相关的基因差异表达。本文利用TCGA数据库中肺鳞癌RNA-Seq数据结合DESeq2包和方差分析方法,构建了肺鳞癌相关的上、下调差异表达基因（下文将上、下调组间差异表达基因统称为上、下调基因）集合。进一步,整合TCGA数据库中肺鳞癌DNA甲基化数据,得到上、下调基因6个功能区域C
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基因的差异表达往往受到DNA甲基化的调控,研究DNA甲基化与基因差异表达的关联有助于解析基因的表达调控机制,特别是与疾病相关的基因差异表达。本文利用TCGA数据库中肺鳞癌RNA-Seq数据结合DESeq2包和方差分析方法,构建了肺鳞癌相关的上、下调差异表达基因（下文将上、下调组间差异表达基因统称为上、下调基因）集合。进一步,整合TCGA数据库中肺鳞癌DNA甲基化数据,得到上、下调基因6个功能区域CpG位点的DNA甲基化数据。对比分析肺鳞癌组织与癌旁正常组织,发现各个功能区上、下调基因的DNA甲基化水平分布总体趋势一致,但6个功能区域的DNA甲基化水平分布存在明显的差异。对上、下调基因,计算了CpG位点DNA甲基化值与基因表达水平的相关性系数,上、下调基因的平均相关性系数分别为0.114和0.129,表明总体相关性较低,但存在一些CpG位点其DNA甲基化与基因表达强相关,最大的相关性系数达到0.777,相关性系数超过0.6的有57个位点。基于367肺鳞癌组织样本和7个癌旁正常组织样本CpG位点的DNA甲基化值,利用Limma包对上、下调基因每一功能区域分别计算得到癌症与正常组织的差异DNA甲基化位点集合。统计分析发现各功能区域的差异DNA甲基化位点密度存在明显差异,且上、下调基因中第一外显子区的差异DNA甲基化位点密度最大。针对上、下调基因的差异DNA甲基化位点,分析了这些位点的DNA甲基化与基因表达的相关性,筛选得到显著相关的48个基因和106个CpG位点,生存分析发现其中的24个基因影响肺鳞癌患者的预后。进一步,对48个基因和106个位点分析了基因表达水平变化与DNA甲基化水平变化之间的关联,发现15个基因和23个CpG位点的表达差异和DNA甲基化差异具有显著相关性,预测分析发现这些位点和基因可有效识别肺鳞癌组织和癌旁正常组织,可认为是肺鳞癌发病的关键基因和关键位点。
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