之前Connectivity Map(cMap)的探索應(yīng)用（一）和Connectivity Map(cMap)的探索應(yīng)用（二）簡(jiǎn)單介紹了下分析平臺(tái)溃槐，展示形式等內(nèi)容。同時(shí)還介紹了cmap分析的兩種在線分析工具build2和clue的使用。但很多時(shí)候方法很多畸裳，但并不清楚該分析在具體的科研中應(yīng)用右冻。因此，今天著重來(lái)看下cmap主要在什么科研目的下使用腺逛？換句話說(shuō)荷愕，就是cmap分析的科研應(yīng)用場(chǎng)景！
1. 未知小分子的功能識(shí)別
原理：將未知作用的小分子表達(dá)特征與已知功能的小分子表達(dá)譜進(jìn)行cmap分析棍矛，識(shí)別未知小分子的作用
案例：為了檢查中藥（TCM）的分子和細(xì)胞作用安疗，確定了分別用102種來(lái)自中藥的不同分子處理的MCF7細(xì)胞的基因表達(dá)譜，并使用CMap比較這些譜圖并預(yù)測(cè)這些化合物的作用機(jī)理够委。結(jié)果發(fā)現(xiàn)茂契，從藥用植物花椒中分離出的可尼替丁氯化物（NC）與拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑和腎上腺素能受體拮抗劑相連，另外的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這些假設(shè)慨绳。
文獻(xiàn)：The gene expression profiles in response to 102 traditional Chinese medicine (TCM) components: a general template for research on TCMs.
2. 未知小分子作用的靶基因識(shí)別
原理：將未知靶標(biāo)機(jī)理的小分子表達(dá)特征與數(shù)據(jù)中功能缺失表達(dá)譜的cmap分析掉冶，識(shí)別未知小分子作用的靶基因真竖。
案例：通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)化合物篩選，一類芐基-4-哌啶酮化合物被確定為尤因肉瘤新療法的潛在候選藥物厌小。為了確定該藥物的作用機(jī)理恢共，對(duì)其中兩種化合物處理的尤因肉瘤細(xì)胞系做芯片檢測(cè)，得到表達(dá)特征璧亚，然后通過(guò)CMap query功能進(jìn)行分析讨韭，發(fā)現(xiàn)它們與蛋白酶體抑制劑MG-262的特征高度一致。這一發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致后來(lái)確定了19s蛋白酶體亞基作為這些化合物的靶標(biāo)癣蟋。
文獻(xiàn)：Proteasome addiction defined in Ewing’s sarcoma is effectively targeted by a novel class of 19S proteasome inhibitors透硝。
3. 識(shí)別治療某疾病的候選藥物
原理：將某疾病的表達(dá)特征與數(shù)據(jù)庫(kù)中小分子表達(dá)譜進(jìn)行cmap分析，識(shí)別能治療該疾病的候選藥物疯搅。
案例:
[1] 通過(guò)CMap分析濒生，發(fā)現(xiàn)苯并咪唑（一種苯并咪唑驅(qū)蟲(chóng)藥）可作為通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞骨架變化以及增加的骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP-2）的表達(dá)和活性來(lái)促進(jìn)骨分化。
[2] 將子宮頸癌的不同亞型的表達(dá)特征經(jīng)cmap分析幔欧，發(fā)現(xiàn)植物類黃酮芹菜素是逆轉(zhuǎn)疾病的候選藥物罪治，進(jìn)一步的體外實(shí)驗(yàn)表明，芹菜素與干擾素γ組合使用時(shí)礁蔗，可增強(qiáng)后者的抗癌活性觉义，選擇性降低HeLa宮頸腺癌細(xì)胞的活力，但不降低鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的活力浴井。
文獻(xiàn)：
[1] Connectivity Map-based discovery of parbendazole reveals targetable human osteogenic pathway.
[2] Bioinformatics and in vitro experimental analyses identify the selective therapeutic potential of interferon gamma and apigenin against cervical squamous cell carcinoma and adenocarcinoma.
4. 突變/變異分析
原理：分析遺傳變異相對(duì)于正常狀態(tài)的轉(zhuǎn)錄影響晒骇。
案例：通過(guò)對(duì)表征與肺腺癌相關(guān)的194個(gè)體細(xì)胞突變進(jìn)行cmap分析，且開(kāi)發(fā)了一種基于表達(dá)的變異體影響表型方法磺浙，以區(qū)分具有影響力的變異體和中性變異體厉碟，最后結(jié)果確定有69％的突變具有影響力。
文獻(xiàn)：High-throughput Phenotyping of Lung Cancer Somatic Mutations
5. 譜系分析
原理：比較來(lái)自不同譜系的細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄譜屠缭，識(shí)別marker及特定譜系定點(diǎn)
案例：通過(guò)cmap分析箍鼓，識(shí)別出"樹(shù)突狀細(xì)胞祖細(xì)胞到不同功能譜系多樣性"的轉(zhuǎn)錄組轉(zhuǎn)化基點(diǎn)。
文獻(xiàn)：Identification of cDC1- and cDC2-committed DC progenitors reveals early lineage priming at the common DC progenitor stage in the bone marrow.
6. 通路分析
原理：通過(guò)轉(zhuǎn)錄譜識(shí)別受GOF（基因過(guò)表達(dá)）或LOF（基因敲除）影響的通路呵曹，目的在于搭建基因（敲除/過(guò)表達(dá)后的signature）—通路（小分子化合物對(duì)應(yīng)的通路調(diào)節(jié)）之間的關(guān)系款咖。
案例：異位表達(dá)p73后選擇FC大于2的上下調(diào)基因作為signature，通過(guò)cmap分析發(fā)現(xiàn)與MTOR信號(hào)抑制劑高度相似奄喂，MTOR信號(hào)抑制劑包括雷帕霉素铐殃，二甲雙胍和吡菌銨，這些化合物預(yù)計(jì)會(huì)誘導(dǎo)p73活性跨新。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明富腊，用這些化合物治療原代和癌細(xì)胞系可提高p73水平，從而支持MTOR信號(hào)傳導(dǎo)與p73調(diào)控之間的關(guān)系域帐。
文獻(xiàn)：A gene signature-based approach identifies mTOR as a regulator of p73.
總結(jié)
從目前文章的應(yīng)用來(lái)看赘被，1—3類應(yīng)用是比較多的是整，4—6類的應(yīng)用較少。藥學(xué)民假、中醫(yī)藥浮入、各類疾病藥物篩選等方向是cmap分析主要的應(yīng)用研究領(lǐng)域。
往期回顧
miR-circ靶向關(guān)系如何批量預(yù)測(cè)羊异？
Connectivity Map(cMap)的探索應(yīng)用（一）
miRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的答疑解惑事秀！
Connectivity Map(cMap)的探索應(yīng)用（二）
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