研究背景和目的:多发性骨髓瘤是种浆细胞恶性克隆性血液系统肿瘤,发病率居于血液系统肿瘤的第二位。冒烟型骨髓瘤是指虽还没有出现骨髓瘤终末器官功能损害但符合多发性骨髓瘤诊断标准的骨髓瘤,也称为无症状性骨髓瘤。绝大部分冒烟型骨髓瘤患者最终会进展成为活动性多发性骨髓瘤,但因为发病隐匿、且没有典型症状,所以在尚未进展至出现相关器官功能损害之前,不易被诊断,因此,迫切需要探索冒烟型骨髓瘤发生发展的生物学机制以及寻找早期诊断和预后分层的生物标志物,为延缓冒烟型骨髓瘤进展至活动性骨髓瘤提供帮助。随着基因芯片以及测序技术的发展和普及,使得人们可以从分子生物学水平寻找疾病的发病机制,越来越多的研究人员利用生物信息学方法来研究疾病的发生发展、诊断、治疗以及预后。本研究旨在通过生物信息学方法,利用GEO数据库,对比冒烟型骨髓瘤患者和正常捐献者的CD138阳性浆细胞的表达谱,筛选出二组之间的差异表达基因,以及对差异表达基因进行功能注释、信号通路分析及蛋白质互作网络分析,寻找冒烟型骨髓瘤发展发展的关键基因,并分析其在疾病的进程中的可能作用,为更好地研究冒烟型骨髓瘤提供新的理论依据及方向。研究材料和方法:从基因表达谱数据库GEO中检索并查找含有冒烟型骨髓瘤患者和正常捐献者CD138阳性浆细胞基因芯片表达谱的样本集,选取符合本研究的样本集GSE6477和GSE5900,使用R软件筛选出每个样本集中SMM和正常捐献者的差异表达基因,利用Jvenn在线网站绘制韦恩图对以上两样本集的筛选结果取交集获取共有的差异表达基因,并对其进行基因本体论功能富集分析、KEGG通路分析和蛋白质相互作用网络分析,利用Cytoscape软件的Cytohubba插件进一步筛选出关键基因。最后,利用包含进展型冒烟型骨髓瘤及非进展型冒烟型骨髓瘤患者样本的数据集GSE117847以及Progno Scan数据库分析验证关键基因的相关临床意义。研究结果:1.对GSE6477和GSE5900两个数据集进行分析,共同拥有差异表达基因762个。2.GO功能富集分析显示差异表达基因在生物学过程方面主要富集在细胞与细胞粘附的调节、细胞粘附的正调节、细胞外基质组织、细胞外结构组织、白细胞活化的正调节、细胞活化的正调节、受体介导的内吞作用,在细胞组分方面主要富集在细胞外基质、质膜外侧、细胞-细胞连接、细胞-底物连接、含胶原蛋白,在分子功能方面主要富集在细胞外基质结构组成、肽结合、糖胺聚糖结合、生长因子结合、免疫受体活性、整联蛋白结合。KEGG通路富集分析显示,差异基因主要涉及PI3K-Akt信号通路、Rap1信号通路、造血细胞谱系、补体和凝血级联、细胞粘附分子、ECM-受体相互作用等信号通路。3.利用STRING构建蛋白质相互作用网络图,然后用Cytoscape中的Cyto Hubba插件获取到关键基因7个:CXCL12、APOE、FN1、ITGAM、ATP10B、KIT、PTPRC。4.分析关键基因临床相关意义发现ATP10B高表达与冒烟型骨髓瘤进展相关;CXCL12、APOE、FN1、PTPRC与多发性骨髓瘤预后相关。结论:在冒烟型骨髓瘤患者中,CXCL12、APOE、FN1、ITGAM、ATP10B、KIT、PTPRC等基因可能在该疾病的发生发展过程中发挥着至关重要的作用。