影響因子:8.78
關(guān)于非腫瘤生信,我們也解讀過很多牙言,主要有以下類型
1 單個(gè)疾病WGCNA+PPI分析篩選hub基因酸钦。
2 單個(gè)疾病結(jié)合免疫浸潤(rùn),鐵死亡咱枉,自噬等基因集卑硫,機(jī)器學(xué)習(xí)算法等。
3 兩種相關(guān)疾病聯(lián)合分析庞钢,包括非腫瘤結(jié)合非腫瘤拔恰,非腫瘤結(jié)合腫瘤或者非腫瘤結(jié)合泛癌分析
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研究概述:
冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病,或冠狀動(dòng)脈疾病(CAD)财岔,是最常見的心血管疾病形式风皿。CAD是國(guó)內(nèi)外人類死亡最常見的原因。最近研究發(fā)現(xiàn)癌癥患者經(jīng)常合并心臟病匠璧,特別是CAD桐款,然而,關(guān)于冠心病與癌癥之間的關(guān)系的報(bào)道很少夷恍。因此魔眨,探索與CAD相關(guān)的潛在生物標(biāo)志物,探索CAD與癌癥之間可能的機(jī)制和共同的治療靶點(diǎn)酿雪,值得進(jìn)一步研究遏暴。
本文利用GEO數(shù)據(jù)集確定與CD8+T細(xì)胞最相關(guān)的模塊和候選樞紐基因,然后對(duì)該模塊進(jìn)行GO和KEGG分析指黎,驗(yàn)證了候選樞紐基因與CD8+T細(xì)胞之間的關(guān)系朋凉。利用TIMER數(shù)據(jù)庫(kù)分析了樞紐基因與癌癥中CD8+T細(xì)胞的關(guān)系。此外還對(duì)hub基因進(jìn)行了甲基化分析醋安、轉(zhuǎn)錄因子預(yù)測(cè)杂彭、潛在藥物篩選等分析,最后對(duì)篩選的hub基因進(jìn)行GSEA檢測(cè)以驗(yàn)證作為冠狀動(dòng)脈疾病(CAD)中與CD8+T細(xì)胞相關(guān)的生物標(biāo)志物的潛力吓揪。
研究結(jié)果:
一亲怠、基因表達(dá)數(shù)據(jù)的變異分析
對(duì)基因數(shù)據(jù)進(jìn)行GSVA分析,這些基因在一些免疫相關(guān)通路中顯著富集(圖1-2)柠辞。
二团秽、CAD的基因表達(dá)數(shù)據(jù)獲得及分析
1、從GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得了冠狀動(dòng)脈疾病的微陣列表達(dá)數(shù)據(jù)。
2徙垫、CAD浸潤(rùn)性免疫細(xì)胞評(píng)價(jià):對(duì)GEO數(shù)據(jù)集中的不同免疫細(xì)胞亞型進(jìn)行分析
3讥裤、CAD基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建:基于GEO數(shù)據(jù)庫(kù),使用“WGCNA”構(gòu)建了一個(gè)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)姻报,計(jì)算平均連鎖系數(shù)和皮爾遜相關(guān)系數(shù)己英,并對(duì)該數(shù)據(jù)集中的所有樣本進(jìn)行了聚類分析,將功能等效的模塊歸納為一個(gè)大模塊吴旋,得到四個(gè)模塊(圖3)
三损肛、模塊的識(shí)別及功能富集分析
1、四個(gè)模塊中的藍(lán)色模塊與CD8+T細(xì)胞的關(guān)系最為顯著荣瑟,在這個(gè)模塊中治拿,具有較高連鎖性的基因被確定為與CD8+T細(xì)胞最相關(guān)的潛在必要基因。選擇9個(gè)基因(PAX8笆焰、ATP6V0C劫谅、MMP14、PSMF1嚷掠、RAD23A捏检、PRDX6、MKRN1不皆、YBX3贯城、FBXO7)作為候選樞紐基因(圖3)。
2霹娄、對(duì)hub基因進(jìn)行GO和KEGG分析能犯,發(fā)現(xiàn)基因在BP中調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)分解代謝過程、細(xì)胞氨基酸代謝過程和正向調(diào)控細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)等方面顯著富集犬耻,在CC中踩晶,模塊化基因在蛋白酶體復(fù)合物、內(nèi)肽酶復(fù)合物和黑素小體中顯著富香追,在MF中合瓢,模塊化基因在泛素-蛋白連接酶結(jié)合、泛素樣蛋白連接酶結(jié)合和蛋白酶體結(jié)合等方面顯著增加(圖4)透典。
3晴楔、在KEGG中,模塊化基因在亨廷頓病峭咒、蛋白酶體和帕金森病中顯著富集(圖4)税弃。
四、Hub基因的鑒定與驗(yàn)證
1凑队、使用另外3個(gè)GEO數(shù)據(jù)集對(duì)上述9個(gè)基因進(jìn)行和CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)水平進(jìn)行相關(guān)性鑒定则果,最終確定FBXO7幔翰、RAD23A和MKRN1可以作為可靠的Hub基因。FBXO7西壮、RAD23A和MKRN1與CD8+T細(xì)胞的浸潤(rùn)程度呈顯著且正相關(guān)(圖5)遗增。
2、在幾種癌癥中款青,F(xiàn)BXO7的表達(dá)值也與CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)的程度呈顯著正相關(guān)做修,其次是RAD23A和MKRN1(圖6)。這些分析證實(shí)了已鑒定的HUB基因與CD8+t細(xì)胞浸潤(rùn)水平密切相關(guān)抡草,并在腫瘤免疫微環(huán)境中發(fā)揮重要作用饰及。
五、Hub基因的甲基化水平分析
從DiseaseMeth2.0中獲得了與冠狀動(dòng)脈疾病中3個(gè)中心基因甲基化水平數(shù)據(jù)康震,顯示燎含,F(xiàn)BXO7的甲基化水平顯著降低,RAD23A的甲基化水平顯著較高腿短,而MKRN1的甲基化結(jié)果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖7)屏箍。
六、Hub基因的相關(guān)性分析
1答姥、在3個(gè)GEO數(shù)據(jù)集中FBXO7铣除、RAD23A和MKRN1之間呈顯著正相關(guān)(圖8)
2、在不同的癌癥類型中鹦付,除USC、MESO和CHOL外择卦,在剩余類型中FBXO7與MKRN1呈顯著正相關(guān)敲长。除MESO、LGG秉继、UCS祈噪、CHOL、READ和BRCA外尚辑,在其余癌癥中辑鲤,MKRN1與RAD23A呈顯著呈正相關(guān)。除UVM外杠茬,CHOL月褥、UCS、SKCM瓢喉、MKRN1在其余癌癥中均與RAD23A呈顯著正相關(guān)宁赤。
3、此外栓票,還研究了三個(gè)關(guān)鍵基因在不用細(xì)胞系及不同組織中的相關(guān)性决左。(圖9)
七、Hub基因間的聯(lián)系及小分子藥物分析
1、首先探究了三個(gè)hub基因的亞細(xì)胞定位佛猛。
2惑芭、從ENCORI數(shù)據(jù)庫(kù)中鑒定出3種與FBXO7、RAD23A和MKRN1相關(guān)的常見microRNAs及LncRNAs继找。
3遂跟、功能相似性分析結(jié)果顯示,F(xiàn)BXO7码荔、RAD23A和MKRN1之間存在功能相似性漩勤,其中FBXO7占據(jù)了最重要的位置(圖10)。
4缩搅、利用藥物數(shù)據(jù)庫(kù)確定了11種可用于治療冠狀動(dòng)脈疾病的藥物(表1)越败。
八、GSEA基因富集
1硼瓣、基于不同參考基因組發(fā)現(xiàn)與FBXO7究飞、RAD23A和MKRN1相關(guān)的樣本中富集完整的基因集列表。(圖11)
2堂鲤、從中選出與免疫和CAD相關(guān)的基因集亿傅。以“h.all.v7.4.entrez.gmt”為參考基因組時(shí),分析顯示FBXO7高度相關(guān)的樣本中富集了異體移植排斥瘟栖、干擾素反應(yīng)等信號(hào)通路葵擎;RAD23A樣本中富集的5個(gè)基因集中有3個(gè)與FBXO7相同;6個(gè)基因集在高度相關(guān)的MKRN1樣本中富集半哟,除了其中5個(gè)與RAD23A富集結(jié)果相同酬滤。使用“c2.cp.kegg.v7.4.entrez.gmt”作為參考基因組時(shí),在高度相關(guān)的FBXO7樣本中富集了三組基因集寓涨,包括擴(kuò)張型心肌病盯串、肥厚性心肌病hcm和點(diǎn)頭樣受體信號(hào)通路;6組基因在RAD23A高度相關(guān)的樣本中富集戒良,其中3個(gè)基因與FBXO7相同体捏,另外3個(gè)基因在B細(xì)胞受體信號(hào)通路、移植物抗宿主病糯崎、心律失常性右心室心肌病arvcar中得到改善几缭;4個(gè)基因集在高度相關(guān)的MKRN1樣本中富集,除了其中3個(gè)拇颅,與FBXO7富集結(jié)果和一組B細(xì)胞受體信號(hào)通路相同奏司。(圖12)
研究總結(jié):
本研究使用GSE12288數(shù)據(jù)集中的WGCNA來尋找與CD8+T細(xì)胞最相關(guān)的模塊,以便進(jìn)行以下分析樟插。利用GSE34198和GSE66360數(shù)據(jù)集對(duì)FBXO7韵洋、RAD23A和MKRN1進(jìn)行驗(yàn)證并鑒定為hub基因竿刁。在CAD和多種癌癥中,它們的表達(dá)水平與CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)呈正相關(guān)搪缨。FBXO7食拜、RAD23A和MKRN1可能在免疫方面作為連接CAD和癌癥的樞紐基因。為識(shí)別新的藥物靶點(diǎn)和開發(fā)新的治療方法以降低癌癥患者冠心病發(fā)病率提供一定的理論依據(jù)副编。該研究為冠心病和癌癥的聯(lián)合研究提供了一個(gè)新的方向负甸,同時(shí)可能為優(yōu)化癌癥患者潛在冠心病的治療提供了可能的選擇。