背景:骨肉瘤(osteosarcoma)是好发于青少年的原发性骨恶性肿瘤中最多见的一种,是从间质细胞系发展而来,生存率低下,临床表现为:全身状况较差,有发热、不适、体重下降、贫血以至器官衰竭等明显的表现,治疗效果不理想;个别病例肿瘤增长很快,早期可能发生肺部转移,会导致全身状况恶化,即使行截肢及化疗后仍有约40%患者会死于肿瘤肺转移。大量研究发现,80-9O%的患者确诊前已经发生了全身的微病灶转移,其中,上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)可以通过影响多种基因及通路来影响多种肿瘤的侵袭和转移,骨肉瘤细胞作为骨肿瘤中转移性较强的一种,其转移性与EMT的关系密切相关。但是至今还未发现癌症转移的具体机制,基于大数据生物信息学分析发现,基质金属蛋白酶家族(matrix mettalloproteinases,MMPs)是细胞外基质降解的主要酶类,与肿瘤的浸润、转移及预后密切相关。MMP13是MMPs家族的重要成员之一,它是诊断乳腺癌特异性最高的基因之一,在细胞外基质的降解、赋予癌细胞转移潜能等方面有重要作用,而在骨肉瘤中MMP13的表达情况及其与EMT的关系尚不十分清楚。因此,本研究旨在分析骨肉瘤中的MMP13的表达情况,及其跟EMT相关蛋白的关系,以探讨影响骨肉瘤迁移侵袭的可能机制。方法:1.基于生物信息学分析大数据发现,在GEO数据库的两个数据集GSE12865和GSE16088中筛选共表达基因,并通过GO和KEGG富集分析发现差异表达基因富集于多种生物学功能和癌症信号通路,随后通过PPI蛋白网络分析发现核心蛋白网络,并筛选出关键基因;2.选定关键基因后,通过免疫组织化学技术检测关键基因和EMT相关蛋白在组织样本中的表达情况,验证生物信息学分析结果并分析其相关性;3.结合关键基因表达的情况,分析其与临床表征的相关性。结果:1.通过GEO数据库分析两个数据集GSE12865和GSE16088中,筛选出27个共差异表达基因,其中1个低表达,其余过表达(P﹤0.05);后通过GO和KEGG富集分析发现差异表达基因富集于多种生物学功能和癌症信号通路,随后通过PPI蛋白网络分析发现核心蛋白网络,并筛选出关键基因MMP13;2.选定关键基因MMP13后,通过免疫组织化学检测MMP13在骨肉瘤中高表达,并且发现MMP13的高表达与EMT相关蛋白(Snail和Twist)的表达呈正相关;3.结合MMP13表达水平,分析发现其与临床分期等情况呈正相关;TCGA数据库验证MMP13表达水平与骨肉瘤患者的生存率呈负相关(P﹤0.05)。结论:基于生物信息学发现MMP13在骨肉瘤中过表达,MMP13的高表达与EMT相关蛋白的表达呈正相关。