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基于干性指数模型对肉瘤预后、免疫浸润和铁死亡调控的分析
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作者 魏婧娴 孟莲 +2 位作者 孙皓 张田田 刘春霞 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第19期4151-4160,共10页
背景:干性指数可能与肉瘤预后、免疫浸润有关,但具体调控机制与特征基因尚不清楚。目的:利用基因干性指数模型探究肉瘤干细胞与患者预后和免疫浸润的关系,并识别肉瘤干细胞铁死亡特征基因。方法:从癌症基因组图谱(TCGA)中获取肉瘤RNA测... 背景:干性指数可能与肉瘤预后、免疫浸润有关,但具体调控机制与特征基因尚不清楚。目的:利用基因干性指数模型探究肉瘤干细胞与患者预后和免疫浸润的关系,并识别肉瘤干细胞铁死亡特征基因。方法:从癌症基因组图谱(TCGA)中获取肉瘤RNA测序数据及相关临床信息。利用肉瘤干性指数,对获取的肉瘤RNA测序数据进行分组。利用生存数据进行组间预后情况分析,获取组间差异表达基因后进行通路富集和免疫浸润分析。获得铁死亡相关差异基因,构建蛋白互作网络并进行预后相关性分析。培养横纹肌肉瘤细胞系,分为贴壁细胞组和干细胞组,贴壁细胞组不予任何干预,干细胞组通过无血清培养处理以诱导横纹肌肉瘤干细胞富集,qRT-PCR验证干细胞相关标志物、铁死亡相关差异基因以及铁死亡相关标志物的mRNA表达。结果与结论:①以干性指数中位数为界将患者分成高干性指数组和低干性指数组,通过患病风险预测显示高干性指数组患者的无进展生存期低于低干性指数组,提示预后不佳;②GO、KEGG分析显示肉瘤高、低干性指数组差异表达基因参与不同的细胞通路;高干性指数组和低干性指数组之间免疫浸润存在差异;差异基因中有23个铁死亡相关基因,其中9个可构成相关性较强的蛋白互作网络,其中IDO1、IFNG、AQP5高表达的肉瘤患者预后更好,CA9高表达的肉瘤患者预后不佳;③qRT-PCR结果显示,与贴壁细胞组相比,干细胞组干细胞相关标志物NANOG、SOX2和OCT4 mRNA表达显著升高(P<0.05);与贴壁细胞组相比,干细胞组铁死亡相关标志物SLC7A11的mRNA表达显著降低(P<0.05),ACSL4、GPX4、FTH1和COX2的mRNA表达显著升高(P<0.05);与贴壁细胞组相比,干细胞组差异基因CA9的mRNA表达显著降低,IDO1、IFNG、AQP5的mRNA表达显著升高(P<0.05)。经上述生物信息学分析与实验验证,干细胞与肉瘤生存、铁死亡过程密切相关,CA9、IDO1、IFNG、AQP5在肉瘤干细胞中异常表达,可能成为肉瘤诊断标志物和治疗新靶点。 展开更多
关键词 肉瘤 干细胞 干性指数 铁死亡 生存预后 免疫浸润
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肿瘤干细胞特征及干性指数机器算法的研究进展 被引量:1
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作者 李文洁 殷旻皓 +3 位作者 钱海声 陈哲 李璇 张国新 《中华肿瘤防治杂志》 CAS 北大核心 2022年第17期1300-1304,共5页
目的就肿瘤干细胞特征及肿瘤干性指数相关算法进行综述,以期更好地指导肿瘤患者的精准化治疗,从而改善肿瘤患者预后。方法以“cancer stem cell、stemness index、stemness characteristics、machine algorithm、OCLR、ssGSEA、REOs”... 目的就肿瘤干细胞特征及肿瘤干性指数相关算法进行综述,以期更好地指导肿瘤患者的精准化治疗,从而改善肿瘤患者预后。方法以“cancer stem cell、stemness index、stemness characteristics、machine algorithm、OCLR、ssGSEA、REOs”等为关键词检索PubMed和Web of Science数据库2011-05-01-2022-01-01相关文献。纳入标准:(1)肿瘤干细胞特征相关研究;(2)肿瘤干细胞与肿瘤的发生、侵袭、转移和耐药相关研究;(3)干性指数算法;(4)干性指数算法的应用。排除标准:(1)数据不完整的文献;(2)实验结果重复文献;(3)数据和结果陈旧文献。最终纳入分析文献41篇。结果肿瘤干细胞具有自我更新能力,与肿瘤细胞的侵袭、转移、耐药和复发相关。目前肿瘤干性指数的机器算法主要有一类逻辑回归(OCLR)算法、单样本基因集富集分析(ssGSEA)算法和相对表达秩序关系(REOs)算法。结论肿瘤干细胞的功能特征定性描述了肿瘤干性,而通过机器算法得到的干性指数,则可定量描述肿瘤干性,两者相辅相成,有助于对肿瘤干细胞的作用机制进行深入研究。 展开更多
关键词 肿瘤干细胞 干性指数 干性特征 机器算法
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基于生物信息学分析干性相关基因TCEAL7作为胃癌预后标志物的研究
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作者 刘嘉浩 钱海声 +5 位作者 高欣 李文洁 马蕊 杨振 李璇 张国新 《南京医科大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期769-780,共12页
目的:在胃癌(gastric cancer,GC)中寻找与基于mRNA表达水平的干性指数(mRNA expression-based stemness in-dex,mRNAsi)相关的基因,并探讨其功能。方法:通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和GSE66229数据集进行生... 目的:在胃癌(gastric cancer,GC)中寻找与基于mRNA表达水平的干性指数(mRNA expression-based stemness in-dex,mRNAsi)相关的基因,并探讨其功能。方法:通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和GSE66229数据集进行生物信息学分析。通过实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和免疫组织化学评估组织和细胞系中TCEAL7的表达。采用过表达TCEAL7的GC细胞研究TCEAL7对GC细胞增殖、迁移和侵袭能力以及干性特征的影响。结果:TCEAL7在GC中表达下调。但TCEAL7的高表达与较差的预后相对应。过表达TCEAL7抑制GC细胞的增殖、迁移和侵袭能力,减弱成球能力并减少干细胞样CD44^(high)/CD24^(high)细胞的数量。包含临床特征和TCEAL7表达的列线图对于预测GC患者预后有很好的准确性和区分度。结论:TCEAL7被鉴定为在GC中与mRNAsi相关的预后因子,它降低了肿瘤细胞的恶性程度,并减弱了细胞的干性特征。 展开更多
关键词 胃癌 mRNA表达水平的干性指数 预后
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基于加权基因共表达网络探索喉癌干性关键基因
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作者 昝雨欣 丁妍 《数理医药学杂志》 CAS 2024年第3期171-179,共9页
目的采用肿瘤干性指数mRNAsi筛选喉癌相关基因,为喉癌相关研究提供新思路。方法从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库下载喉癌mRNA表达谱,采用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,W... 目的采用肿瘤干性指数mRNAsi筛选喉癌相关基因,为喉癌相关研究提供新思路。方法从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库下载喉癌mRNA表达谱,采用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)构建基因共表达网络模块,得到干性最显著模块的差异表达基因。采用Cox回归和最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)算法建立风险曲线,基于肿瘤免疫功能障碍与排斥(Tumor Immune Dysfunction and Exclusion,TIDE)数据库采用单样本基因集富集分析(single sample gene set enrichment analysis,ssGSEA)探索交集基因的免疫浸润模式,基于CellMiner数据库分析基因药物敏感性,运用基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)富集关键基因在喉癌所参与的功能和信号通路。结果通过WGCNA共构建30个喉癌共表达基因模块,选择浅黄色和紫色共表达基因模块进行Cox回归分析。LASSO算法构建模型筛选得到MTHFD2和TBX2基因,并构建风险曲线,其与浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cells,pDCs)和辅助性T细胞2(T helper 2 cell,Th2)免疫细胞相关,且低风险组的TIDE评分明显高于高风险组,达沙替尼与基因耐药性增加相关,功能富集显示关键基因可能与角化细胞相关。结论MTHFD2和TBX2基因可作为喉癌mRNAsi相关生物标志物。 展开更多
关键词 喉癌 肿瘤干细胞 干性指数 免疫 加权基因共表达网络分析
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MAD2L1/CAMK2A/PTTG1基因簇失调维持子宫内膜癌干性特征 被引量:2
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作者 郑菁 张轶雯 潘宗富 《中国医学科学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期685-695,共11页
目的研究子宫内膜癌(UCEC)的干性特征及潜在调控机制。方法从癌症基因组图谱数据库中获取UCEC转录组测序数据。在R3.5.1环境下,采用edgeR包对基因表达谱进行标准化。基于一类逻辑回归机器学习算法计算各UCEC样本的mRNA干性指数(mRNAsi)... 目的研究子宫内膜癌(UCEC)的干性特征及潜在调控机制。方法从癌症基因组图谱数据库中获取UCEC转录组测序数据。在R3.5.1环境下,采用edgeR包对基因表达谱进行标准化。基于一类逻辑回归机器学习算法计算各UCEC样本的mRNA干性指数(mRNAsi)。采用survival包和survminer包计算mRNAsi和候选基因的预后意义。基于高频子通路挖掘算法(HiFreSP)对差异基因进行子通路预后识别。通过WGCNA包构建基因共表达网络,分析关键基因模块。利用clusterProfiler包进行功能注释及通路富集分析。利用人类蛋白图谱数据库进行免疫组织化学验证。结果UCEC样本mRNAsi显著高于正常组织(t=25.095,P<0.001),分化程度越低,mRNAsi越高,mRNAsi随肿瘤分期逐渐上调。预后分析表明,mRNAsi评分越高,UCEC患者总生存期越短(χ^(2)=6.864,P=0.0088),mRNAsi高低组别之间存在570个特异变化差异基因。通过HiFreSP算法富集并识别出卵母细胞减数分裂的子通路及细胞周期子通路具有显著预后意义。这些通路共包含MAD2L1、CAMK2A、PTTG1、PLK1、CCNE1、CCNE2、ESPL1、CDC20、CCNB1、CCNB2、SMC1B等11个差异基因,均与患者预后显著相关。基因共表达网络分析结果显示,mRNAsi与3个基因模块密切相关,MAD2L1、CAMK2A、PTTG1也分别与上述模块高度相关。免疫组织化学结果表明,MAD2L1及PTTG1在UCEC组织中高表达,而CAMK2A在UCEC中下调,该趋势与转录组测序结果一致。结论本研究基于机器学习刻画了UCEC的干性特征,识别预后相关子通路,并发现MAD2L1、CAMK2A、PTTG1等基因簇与UCEC的干性特征密切相关,为揭示UCEC干性特征调控机制及发现潜在治疗靶点提供线索。 展开更多
关键词 子宫内膜癌 肿瘤干细胞 干性指数 生物标志物 共表达网络
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基于TCGA数据库探索舌癌干细胞关键基因的表达及其意义 被引量:1
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作者 王珊 欧明煜 +3 位作者 符蓉 张钊银 王洪伟 姚金光 《右江民族医学院学报》 2023年第1期92-98,共7页
目的通过生物信息学方法研究舌癌中干细胞相关的关键基因,并利用关键基因的生物学作用和功能富集初步探索舌癌干细胞关键基因的功能。方法舌癌RNA-seq数据和相关临床信息从癌症基因组图谱(TCGA)下载。利用R语言分析舌癌病例,WGCNA用于... 目的通过生物信息学方法研究舌癌中干细胞相关的关键基因,并利用关键基因的生物学作用和功能富集初步探索舌癌干细胞关键基因的功能。方法舌癌RNA-seq数据和相关临床信息从癌症基因组图谱(TCGA)下载。利用R语言分析舌癌病例,WGCNA用于模块化差异基因。基于mRNAsi确定重要舌癌干性相关的模块和关键基因。对关键基因GO以及KEGG功能富集。结果在TCGA数据库中的差异表达分析显示,正常组织和舌癌组织的mRNAsi具有显著差异,舌癌组织明显要高于正常组织(P<0.05)。在生存分析中,观察到mRNAsi评分高的患者比mRNAsi评分低的患者总体生存更差(P<0.05)。基于mRNAsi确定了40个关键基因,GO以及KEGG功能富集发现关键基因都集中在细胞周期、范可尼贫血通路和Wnt通路,P<0.05,FDR<0.25。结论舌癌患者的mRNAsi高评分可能预示着预后不良,mRNAsi在舌癌的发生发展中起着重要的作用,并以此鉴定了40个舌癌干性相关的关键基因,这些基因有望成为舌癌治疗的靶点。 展开更多
关键词 舌肿瘤 肿瘤干细胞 干性指数
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恶性肿瘤干性及其量化分析方法的研究进展 被引量:1
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作者 孙学梦 刘芳远 苏丽娅 《中国细胞生物学学报》 CAS CSCD 2023年第3期443-451,共9页
一直以来,肿瘤干细胞一直是恶性肿瘤研究领域的重要研究靶点之一,其干性特征影响了癌症的发生、治疗抵抗和复发。传统的肿瘤干性机制研究需要实验流式技术对肿瘤干细胞进行分选和提取。二代测序技术在肿瘤研究领域的普及产生了大量的肿... 一直以来,肿瘤干细胞一直是恶性肿瘤研究领域的重要研究靶点之一,其干性特征影响了癌症的发生、治疗抵抗和复发。传统的肿瘤干性机制研究需要实验流式技术对肿瘤干细胞进行分选和提取。二代测序技术在肿瘤研究领域的普及产生了大量的肿瘤组织测序数据并提供了丰富的恶性肿瘤遗传和分子图谱。随着计算方法的不断革新,研究人员基于分子特征或机器学习原理,通过改良算法和组合策略对恶性肿瘤组织中的干性水平进行评估,并使用干性指数对其描述和定义。对干性的量化计算,可以为恶性肿瘤中干性调控机制提供帮助,基于干性指数等指标进行建模预测,能够指导临床对癌症患者的治疗和预后进行评估。 展开更多
关键词 肿瘤干细胞 干性指数 测序 算法 预后
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Optimizing polypharmacy interventions and evaluating their impact on elderly inpatients using dual criteria and medication appropriateness index
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作者 Zhipeng Wang Zhile Wu +2 位作者 Jianen Zhu Li Wei Pengjiu Yu 《Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences》 CAS CSCD 2024年第10期977-983,共7页
With the acceleration of society’s aging process,the widespread phenomenon of polypharmacy among the elderly has become a significant concern.This research aimed to analyze potential inappropriate medication among 17... With the acceleration of society’s aging process,the widespread phenomenon of polypharmacy among the elderly has become a significant concern.This research aimed to analyze potential inappropriate medication among 178 inpatients in the geriatric general department of our hospital from January 2022 to September 2022.The participants were randomly assigned to an observation group and a control group.The observation group received pharmaceutical intervention,whereas the control group did not.The objective was to explore the impact of pharmaceutical intervention on polypharmacy in this population.The results revealed that after pharmaceutical intervention,there were no significant differences in medication adherence,medication appropriateness index(MAI),quantity of medicine,and potentially inappropriate medication(PIM)in the control group compared to before the intervention(P>0.05).However,the observation group showed significant improvement(P<0.05).The proportion of patients with good adherence increased from 57%to 78%,and the percentage of patients with MAI scores over 10 decreased from 60%to 40%.Moreover,there was a reduction in the number of medications prescribed,with only 47%of patients receiving more than five different types compared to the initial rate of 64%.Additionally,the occurrence of PIM declined from an initial rate of 64%to just 44%,surpassing that observed in the control group.Therefore,the implementation of pharmaceutical intervention can effectively enhance medication adherence and appropriateness among elderly patients,mitigate the risk of PIM,and promote rational medicine utilization. 展开更多
关键词 POLYPHARMACY Pharmaceutical intervention Medication appropriateness index Beers Criteria
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利用加权基因共表网络识别肝细胞癌干细胞相关基因的研究 被引量:3
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作者 徐贺龙 李燕 +3 位作者 任程晖 宋晓静 张磊 李汛 《中国普外基础与临床杂志》 CAS 2020年第5期560-568,共9页
目的通过加权基因共表达网络(WGCNA)方法研究肝细胞癌(HCC)中肝癌干细胞(LSCS)相关基因表达及其与预后的相关性。方法首先从公共数据库癌症基因组图谱(TCGA)中下载HCC转录组测序(RNA-seq)及临床数据,下载并整理基于mRNA表达的肿瘤干细... 目的通过加权基因共表达网络(WGCNA)方法研究肝细胞癌(HCC)中肝癌干细胞(LSCS)相关基因表达及其与预后的相关性。方法首先从公共数据库癌症基因组图谱(TCGA)中下载HCC转录组测序(RNA-seq)及临床数据,下载并整理基于mRNA表达的肿瘤干细胞干性指数(mRNAsi)表,分析mRNAsi与肝癌病理学分级及预后的关系。然后利用WGCNA方法筛选与LSCS相关的关键模块,对关键模块基因(hub基因)进行功能注释(GO分析)及信号通路富集分析(KEGG分析),通过在线数据库STRING构建hub基因编码蛋白质相互作用(PPI)网络并筛选关键基因。最后对关键基因进行表达差异分析及表达相关性分析,利用在线数据库Kaplan-Meier plotter进行生存分析并验证。结果HCC组织中的mRNAsi值显著高于正常肝组织(P<0.001),mRNAsi与高病理学等级之间存在正相关(P=0.001),高mRNAsi组的HCC患者死亡率高于低mRNAsi组(P=0.006)。GO分析结果显示,hub基因主要参与有丝分裂、DNA复制等生物过程;KEGG分析结果显示,hub基因富集在细胞周期、DNA错配修复、卵母细胞减数分裂等信号通路,其编码蛋白质之间有很强的相互作用(P<0.001)。本研究筛选了10个与LSCS相关的关键基因(包括CCNB1、CDC20、CDCA8、NDC80、KIF20A、CDC45、KIF15、MCM2、TTK及NCAPG),与正常肝组织样本相比,10个关键基因在HCC组织中均呈现高表达,在转录水平上也有很强的共表达关系且与肝癌患者的预后相关(P<0.05)。结论mRNAsi在HCC的发生发展中起着重要作用,基于WGCNA筛选的与LSCS相关的10个关键基因在LSCS的干性维持中发挥重要作用,有望作为抑制HCC干细胞特性的治疗靶标。 展开更多
关键词 肝细胞癌 肿瘤干细胞 加权基因共表达网络分析 干性指数 癌症基因组图谱
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Regional applicability of seven meteorological drought indices in China 被引量:23
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作者 YANG Qing LI MingXing +1 位作者 ZHENG ZiYan MA ZhuGuo 《Science China Earth Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第4期745-760,共16页
The definition of a drought index is the foundation of drought research.However,because of the complexity of drought,there is no a unified drought index appropriate for different drought types and objects at the same ... The definition of a drought index is the foundation of drought research.However,because of the complexity of drought,there is no a unified drought index appropriate for different drought types and objects at the same time.Therefore,it is crucial to determine the regional applicability of various drought indices.Using terrestrial water storage obtained from the Gravity Recovery And Climate Experiment,and the observed soil moisture and streamflow in China,we evaluated the regional applicability of seven meteorological drought indices:the Palmer Drought Severity Index(PDSI),modified PDSI(PDSI_CN) based on observations in China,self-calibrating PDSI(scPDSI),Surface Wetness Index(SWI),Standardized Precipitation Index(SPI),Standardized Precipitation Evapotranspiration Index(SPEI),and soil moisture simulations conducted using the community land model driven by observed atmospheric forcing(CLM3.5/ObsFC).The results showed that the scPDSI is most appropriate for China.However,it should be noted that the scPDSI reduces the value range slightly compared with the PDSI and PDSI_CN;thus,the classification of dry and wet conditions should be adjusted accordingly.Some problems might exist when using the PDSI and PDSI_CN in humid and arid areas because of the unsuitability of empiricalparameters.The SPI and SPEI are more appropriate for humid areas than arid and semiarid areas.This is because contributions of temperature variation to drought are neglected in the SPI,but overestimated in the SPEI,when potential evapotranspiration is estimated by the Thornthwaite method in these areas.Consequently,the SPI and SPEI tend to induce wetter and drier results,respectively.The CLM3.5/ObsFC is suitable for China before 2000,but not for arid and semiarid areas after 2000.Consistent with other drought indices,the SWI shows similar interannual and decadal change characteristics in detecting annual dry/wet variations.Although the long-term trends of drought areas in China detected by these seven drought indices during 1961-2013 are consistent,obvious differences exist among the values of drought areas,which might be attributable to the definitions of the drought indices in addition to climatic change. 展开更多
关键词 Surface sensible heating Tibetan-Iranian Plateau coupling system(TIPS) Water vapor convergence Upper troposphere and lower stratosphere circulation Cooling center at tropopause
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