m6A相关miRNA-mRNA调控网络在结直肠癌发生发展过程中的作用研究开题报告

1. 研究目的与意义

结直肠癌（crc）又可以被称作大肠癌，可以细分为结肠癌和直肠癌。在所有的大肠癌中，约有41％发生在近端结肠，其中约22％发生在远端结肠，而28％发生在直肠。虽然，通过有效的筛查和预防措施，当前结直肠癌已经得到了一定程度上的控制，但是，截止2020年的全球癌症统计，结直肠癌发病率高达（10.0%）位居最常见癌症第三名，死亡率（9.4%）仅次于肺癌。因此，尽管现在对于结直肠癌的机理已经有了一定的认识，并且在临床上也有了相关的治疗进展。但是结直肠癌依旧是目前最为常见的一种癌症之一，很多国家的民众都深受其害。

rna m⁶a甲基化修饰是高等真核mrna中最丰富的内部修饰，在mrna代谢和多种生物学过程中起着至关重要的作用，近年来受到越来越多的关注。m⁶a修饰影响能够rna代谢的多个方面，包括rna加工、核输出、rna翻译和衰变等过程。最新证据表明，m⁶a甲基化可在多种癌症中发挥作用。例如在结直肠癌中，li等发现m6a调控基因wtap和fto的异常表达与结直肠癌的进展显著相关，并且ythdc2和alkbh5被确定为可以独立预测crc患者预后的关键调节剂。这项研究表明rna m6a修饰在crc发生中的重要作用，并为治疗方法的选择提供了潜在的指导性生物标记。[1]

mirna作为一种小的内源性的rna，有着19至25个核苷酸的短rna分子，已知是动植物中必不可少的生物过程的调节剂，可用于转录后调控基因的表达。qiu等通过研究发现mirna-21在结直肠癌患者血清及肿瘤组织中呈高表达,与结直肠癌的发生发展有关。[2]在临床中，peng等通过研究发现，mirna通过其类癌基因或抑癌基因的作用，直接或间接参与细胞增殖、分化、凋亡、代谢肿瘤发生和发展等生物学过程。[3]因此，mirna在未来结直肠癌的基础研究和临床应用上都有着很大的前景。

2. 研究内容和预期目标

本课题的主要研究内容是：通过鉴定与结直肠癌相关的m6a基因和mirna。筛选出与结直肠癌相关的差异表达的mirna和m⁶a基因,利用cytoscape构建m6a基因相关的mirna-mrna调控网络。基于网络分析，鉴定出与结直肠癌关联度较高的mirna（包括对应的m⁶a基因），并找出关键的mirna的靶基因，对其进行功能富集分析。从而得到在不同的富集通路中，与结直肠癌患者预后信息相关的靶基因，绘制其生存曲线。探索m⁶a相关mirna-mrna网络在结直肠癌的进展中起到的作用。

本课题的预期目标是：基于生物信息学的方法，利用相关的软件，鉴定与结直肠癌相关的m6a基因与mirna。构建m⁶a相关的mirna-mrna调控网络，进而筛选出与癌症相关的关键mirna，对关键mirna的靶基因进行富集分析，在不同的通路中探索其对结直肠癌患者预后的影响，研究m⁶a相关mirna-mrna在结直肠癌发展过程中所起到的作用。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：利用生物信息学的基础，使用r包（r语言）,cytoscape,sangerbox,rstudio等工具对得到的数据进行分析，从而的得到可靠的数据进行调控网络的构建。

步骤：

1、通过从ncbi和tcga上找到的数据筛选出与结直肠癌相关的mirna和m⁶a基因

4. 参考文献

[1]ji l, chen s, gul, zhang x. exploration of potential roles of m6a regulators in colorectalcancer prognosis.front oncol. 2020;10:768. published 2020 may 15.doi:10.3389/fonc.2020.00768

[2]邱实,孟凡旭,刘念,刘林林.mirna-21在结直肠癌中的表达研究[j].中国实验诊断学,2014,18(01):91-93.

[3]彭伟,杨韵,刘韵霄,舒晔.microrna在结直肠癌中的研究及应用进展[j].中国普外基础与临床杂志,2013,20(06):691-696.

5. 计划与进度安排

1、第17周（20-21-1学期）-第3周（2022年12月28日--2022年3月21日）：根据和导师讨论确定的论文题目，大量阅读文献，其中选择10篇以上参考文献（外文1-2篇或以上）进行深入阅读，参照任务书写出开题报告。选择一篇外文（5000字以上，文献内容要结合本研究内容）进行全文翻译。

2、第4周（2022年3月22日--2022年3月28日）：在充分调研文献的基础上，制定实验具体实施计划，进行试验研究的前期准备工作；

3、第5周-第11周（2022年3月29日--2022年5月16日）：根据任务内容实施试验，包括鉴定与结直肠癌相关的m6a基因，鉴定与结直肠癌相关的mirna，构建m6相关的mirna-mrna调控网络，关键节点的鉴定和功能分析等；