基于GEO数据库的慢性自发性荨麻疹基因集富集及免疫细胞浸润分析

目的:基于基因表达数据库(GEO)对慢性自发性荨麻疹(CSU)表达谱芯片数据筛选差异表达基因并进行基因集富集分析(GSEA)和免疫细胞浸润分析,深入了解CSU的发病机制。方法:从GEO数据库中获取GSE72541芯片数据,利用R软件获取差异表达基因并构建蛋白质相互作用(PPI)网络;利用GSEA软件进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;利用ssGSEA方法对表达谱进行免疫细胞浸润分析。结果:与血小板活化及其功能密切相关的基因在CSU血清中上调,与Th1细胞趋化相关的基因在CSU血清中下调;与凝血级联反应、血管通透性的调节、免疫及炎症反应以及神经精神的调控等方面相关的生物过程及信号通路在CSU组上调;免疫细胞浸润分析显示活化的B细胞、未成熟B细胞、滤泡辅助性T细胞以及Th2细胞在CSU组显著下调。结论:血小板活化、凝血级联反应与Th1/Th2免疫细胞失衡在CSU的发病中有重要意义。

CNV-seq在流产物遗传学检测中的应用及相关基因的富集分析

目的 探讨基于二代测序的染色体拷贝数变异技术(CNV-seq)在流产物染色体异常检测中的应用效果和临床意义未明的CNVs变异在流产物病因中的作用。方法 选取2020年1月至2022年12月在沈阳市妇幼保健院因胚胎停育或自然流产,自愿行流产物分析的患者178例,对绒毛或皮肤组织进行DNA提取和CNV-seq检测。对临床意义未明的CNVs变异涉及的基因进行富集分析。结果 178例流产物样本中,致病性CNVs 93例(93/178,52.25%),其中染色体数目异常占46.63%,结构异常占5.62%。不同年龄段患者的致病性CNV与非致病性CNV差异有统计学意义(P=0.046)。染色体数目异常中45,X (16.87%)、69,XNN (12.05%)和47,XN,+16 (12.05%)的发病率位列前三位,双重三体7例,三重三体1例,结构异常中共检出综合征10例。KEGG显著富集的是Pantothenate and CoA biosynthesis (P=0.001),GO显著富集的是MHC class I protein binding I (GO:0042288,P=9.04E-05)。结论 半数以上流产是由染色体异常引起的,CNV-seq利于发现罕见的综合征。对临床意义未明的CNVs涉及的基因进行富集可为寻找流产物标记基因提供新的思路。

应用基因集富集分析和加权基因共表达网络分析方法分析类风湿关节炎的枢纽基因及意义

背景:用目前的免疫方法检测类风湿关节炎患者的传统血清标志物,仍有30%为阴性;近年发现的血清生物标志物对类风湿关节炎诊断的敏感性和特异性较低,不适于临床推广。目的:应用基因集富集分析和加权基因共表达网络分析方法分析类风湿关节炎枢纽基因及其意义。方法:从GEO数据库下载GSE1919、GSE55235数据集,使用R软件“limma”包初筛差异表达基因、“clusterProfiler”包进行加权基因共表达网络分析,取交集基因作为候选枢纽基因。将结果导入String数据库构建蛋白质相互作用网络,Cytoscape软件cytoHubba插件筛选枢纽基因,并进行基因本体分析、京都基因与基因组百科全书通路富集分析。同时对2个数据集用基因集富集分析方法进行京都基因与基因组百科全书通路分析。结果与结论:①共筛选出10个枢纽基因,其基因本体分析集中在淋巴细胞分化、T细胞分化、质膜信号受体复合物、主要组织相容性复合体蛋白结合等生物学功能;②京都基因与基因组百科全书通路富集于T细胞受体信号通路、Th1辅助细胞和Th2辅助细胞分化、Th17辅助细胞分化、肿瘤细胞程序性死亡-配体1表达和程序性死亡受体1检查点通路及原发性免疫缺陷5条通路;③基因集富集分析2个数据集类风湿关节炎样本发现3条共同通路:哮喘、自身免疫性甲状腺疾病和细胞黏附分子通路显著上调;④受试者工作特征曲线结果显示,5个基因(CD27、IL2RG、CD8A、LCK、NKG7)对诊断类风湿关节炎具有良好的特异性和敏感性(曲线下面积>0.85);⑤CD4可能是多能的基因网络协调员,在免疫反应中发挥重要功能。

钙诱导下白菜的转录特征及钙富集关键基因表达研究

白菜是喜钙作物,对钙的需求量较大且易在体内富集.目前白菜钙富集的代谢途径及分子机理尚未被完全解析.本研究采用盆栽试验结合室内分析,研究了不同钙水平(0,0.2,0.4,0.6和0.8 g/kg)对‘黑叶五月慢’和‘上海六月慢’两个白菜品种生长及钙质量分数的影响,运用转录组学和基因组学初步探讨了白菜钙富集代谢途径和生物学信息,以及钙富集关键基因家族的表达特征.结果显示,钙诱导下,‘黑叶五月慢’和‘上海六月慢’地上部钙质量分数较对照分别增加了14.0%~21.6%和6.6%~41.3%.两个白菜品种的地上部钙质量分数大小为‘黑叶五月慢’>‘上海六月慢’.转录组分析发现,钙处理下两个白菜品种的差异表达基因主要富集在细胞组分、转运和分解代谢通路、信号转导通路、氨基酸的生物合成等通路上.随着供钙水平的增加,两个白菜品种的BcECA和BcCAS家族基因表达量具有上调现象,BcECA和BcCAS家族基因表达量与钙质量分数之间呈正相关关系.

基于盆腔器官脱垂相关衰老基因的GEO数据库和LASSO回归算法的生物信息学分析

目的:通过生物信息学技术筛选与盆腔器官脱垂(POP)密切相关的衰老基因,并阐明关键基因潜在的临床意义和价值。方法:利用基因表达汇编(GEO)数据库以“pelvicorgan prolapse”为关键词检索下载数据集GSE53868和GSE151188获取POP相关基因。从Aging Atlas数据库、CellAge数据库和人类衰老基因组资源(HAGR)数据库获取衰老相关基因,2组基因取交集得到POP相关衰老的差异表达基因(DEGs)。采用R 4.2. 1软件进行基因富集分析(GSEA)。采用注释可视化和集成发现(DAVID)数据库对DEGs进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析,采用Cytoscape 3.9. 1软件构建蛋白-蛋白互作(PPI)网络,用cytoHubba插件筛选排名前10位的核心基因(Hub基因)。采用R软件CIBERSORT反卷积法分析22种免疫细胞在POP组和对照组患者中的浸润情况。采用LASSO回归算法进一步筛选关键基因,分析关键基因与免疫细胞浸润的相关性和诊断效能。结果:通过Aging Atlas、CellAge和HAGR数据库得到724个衰老相关基因,与POP表达谱取交集,提取到含624个基因的POP相关衰老基因表达矩阵,差异分析后得到29个POP相关DEGs,其中表达上调基因2个,表达下调基因27个。GSEA显示,上调通路主要是糖尿病和细胞衰老等通路,下调通路包括阿尔茨海默病和缺氧诱导因子1(HIF-1)信号通路等。GO功能富集分析主要富集于细胞对脂多糖的反应、炎症反应和细胞增殖的负向调节等生物学过程。KEGG信号通路富集分析主要是白细胞介素17 (IL-17)、肿瘤坏死因子(TNF)和核因子κB (NF-κB)信号传导途径。PPI网络分析得到白细胞介素6 (IL-6)、白细胞介素1B (IL-1B)、环氧合酶2 (PTGS2)和NF-κB抑制因子α (NFKBIA)等10个Hub基因。CIBERSORT反卷积法分析,中性粒细胞和活化的肥大细胞在POP组患者中浸润比例相对较大,且在相关性分析中活化的肥大细胞与大部分DEGs呈正相关关系(r>0.5),巨噬细胞与IL-1B呈明显正相关关系(r>0.6)。LASSO回归算法进一步筛选的10个关键基因中,Jun D原癌基因(JUND)、Snail同源物1 (SNAI1)、双调蛋白(AREG)、A型核纤层蛋白基因(LMNA)和超氧化物歧化酶2(SOD2)的诊断效能较高,受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)均大于0.750。结论:在衰老过程中,JUND、SNAI1、AREG、LMNA和SOD2基因可能通过炎症相关通路、转录调控、影响胶原蛋白分泌和代谢等多种途径参与POP病理生理过程,从而影响结缔组织支撑功能,促进POP的发生发展。

基于生物信息学分析预测白癜风发病过程的关键基因和通路

目的通过生物信息学方法,寻找白癜风致病过程差异表达的基因,分析其功能,预测白癜风的可能发病机制。方法从美国国家生物技术信息中心(NCBI)Gene database的获取GSE75819基因芯片数据集,以P<0.05及|logFC|>1.5筛选差异基因(DEGs),通过用于注释、可视化和集成发现的数据库(DAVID)官方平台,对差异基因进行人基因本体(GO)和京都基因和基因组数据库(KEGG)的生物功能富集分析,同时在基因/蛋白质互相作用检索分析工具(STRING)官方平台分析建立蛋白质相互作用(PPI)网络图,用Cytoscape软件分析有意义的集簇模块并对其进行基因功能和信号通路富集分析。结果共筛选到13个上调基因和210个下调基因,对DEGs进行生物功能富集分析得到其生物途径、分子功能、细胞成分以及信号通路富集结果,从PPI网络图分析得到MRPL13、SNRPG等前10个核心基因及前7个有意义的模块,筛选第1个模块中RPL17、RPL34、RPL31等前10个枢纽基因,并富集分析出其基因功能及参与的信号通路。结论MRPL13、SNRPG等基因可能参与白癜风的致病过程,RPL17等基因可能通过核糖体通路参与白癜风的发病机制。筛选核心基因、对其功能和作用通路富集分析为白癜风发病机制及治疗靶点的研究提供了理论依据。

应用加权基因共表达网络分析识别肝细胞癌发生和进展过程中关键通路和基因作用研究

目的探讨肝细胞癌(HCC)发生进展过程中功能富集通路和关键基因表达。方法从基因表达数据库(GEO)下载HBV感染不同阶段和正常对照肝脏转录组数据,构建基因网络并使用加权基因共表达网络分析(WGCNA)将基因分类为不同的模块,对相关模块中的基因进行富集分析。应用GEO数据集进一步验证重要基因水平。结果共6145个组间差异基因参与构建加权基因共表达网络,被分为9个模块,进一步描绘了从肝脏早期病变到肿瘤的进化轨迹,从正常组织到癌组织过程中的细胞增殖、DNA损伤修复和细胞衰老相关通路线性激活;随疾病进展,脂质代谢和凝血等肝脏功能相关通路逐渐受到抑制;在肿瘤发生前,慢性炎症期免疫相关通路被激活,后期逐渐趋向于抑制状态;共鉴定出3个重要衰老相关基因,即CCNA2、UBE2C和ANAPC1,并在外部数据集验证了这3个基因水平变化;进一步分析显示上述3个基因水平与肝癌患者不良预后密切相关(P<0.05)。结论通过生物信息学分析,我们初步确定了肝癌发生和进展过程中潜在途径和重要参与基因,为诊断和治疗干预提供了潜在的靶标。

WGCNA分析筛选膝骨关节炎自噬相关基因

目的利用生物信息学分析方法筛选出膝骨关节炎中的差异性自噬相关基因,并获取其中特征性基因的miRNA及转录因子调控网络,进而阐释自噬在膝骨关节炎发病机制中的作用。方法首先,通过GEO数据库下载并整合GSE55235和GSE169077的基因表达谱矩阵,随后使用R软件对整合后的基因表达矩阵分别进行差异分析、WGCNA分析。然后,将两种分析结果与从genecards数据库中获取的自噬相关基因取交集,得到差异性自噬相关基因,并对差异性自噬相关基因进行GO、KEGG、GSEA富集分析。最后,利用cytoscape中的CytoHubba插件筛选出特征性基因并在数据集GSE98918中对其进行验证。结果经筛选后共得到了111个差异性自噬相关基因,经验证集验证最终得到7个可靠的特征性基因,分别是COL1A1、MMP9、CCL5、CX3CR1、ITGB2、PTPRC、CSF1R,并获得了特征基因的miRNA的调控网络和转录因子调控网络。结论自噬在膝骨关节炎发病机制中具有重要作用,7个特征性自噬相关基因包括COL1A1、MMP9、CCL5、CX3CR1、ITGB2、PTPRC、CSF1R可作为潜在的生物标志物为诊断、治疗该疾病提供新思路。

骨质疏松症铜死亡基因的免疫浸润分析及潜在中药预测

目的通过分析铜死亡基因在骨质疏松症(osteoporosis,OP)免疫浸润中的作用,探索与OP相关的免疫细胞、免疫功能、生物标志物和潜在治疗中药。方法从GEO数据库检索下载OP数据集,对其进行标准化处理和消除批次效应后合并。提取数据集中铜死亡的相关基因后,进行免疫浸润分析并构建风险模型,对铜死亡基因进行富集分析和中药预测。结果(1)对GSE13850、GSE56116、GSE56815、GSE230665数据集合并后筛选出18个铜死亡基因;(2)树突状细胞、B细胞、CD8+T细胞等在细胞浸润中占比较高,免疫细胞功能主要表现为抗原呈递共抑制、Ⅰ型干扰素反应、Ⅱ型干扰素反应等;(3)与健康对照组相比,巨噬细胞与未成熟树突状细胞在OP患者组中呈现高表达,而滤泡辅助性T细胞在健康对照组中显著表达;(4)SLC31A1等13个铜死亡基因与OP免疫浸润相关,其中,SLC31A1最有可能是导致OP的风险因子;(5)OP的进展涉及乙酰辅酶A生物合成与代谢等生物过程,与脂肪酸代谢、三羧酸循环等通路相关;(6)共筛选出鱼鳔胶等10味重要中药,四气多属温、平,五味多属甘,归肾、脾经,功效多为补气、健脾、补肾、活血、行气和止痛。结论铜死亡基因可能通过干预免疫细胞和功能参与OP的进展。SLC31A1等铜死亡基因可能有助于阐释OP的发病机制,并成为潜在的生物学标志物及治疗靶点,鱼鳔胶等中药可能是防治OP潜在分子药物的来源。

细胞外基质相关基因预后模型在脑胶质瘤中预测预后能力分析

目的构建细胞外基质(ECM)相关基因预后模型,评价其预测胶质瘤患者预后的能力,探索基于该模型的胶质瘤免疫微环境特征。方法基于肿瘤基因组图谱(TCGA)和基因型-组织表达(GTEx)数据库中胶质瘤以及正常脑组织数据,筛选获得差异基因(DEGs);基于基因本体论(GO)数据库获取ECM相关基因,基于单因素Cox回归分析获取胶质瘤预后基因。将上述三部分取交集获得重叠候选基因,再经由Lasso分析获取最佳的4基因预后模型,并于TCGA以及中国脑胶质瘤图谱数据库(CGGA)中胶质瘤队列中进行生存分析和Cox回归分析。基于4基因预后模型以及TCGA患者预后数据构建预后列线图,并在CGGA胶质瘤队列中进行验证。最后,基于富集分析、免疫检查点分析以及免疫浸润分析探索4基因预后模型相关的免疫微环境特征。结果22个重叠候选基因经由Lasso分析后获得最佳4基因预后模型,该模型的风险评分能够较好地预测TCGA以及CGGA胶质瘤患者的预后,并且是危险因素。细胞系验证实验中提示U251细胞系(人源胶质瘤细胞)最佳4基因表达均高于HA1800(人源星形胶质细胞),符合TCGA以及CGGA数据库分析结果。基于4基因预后模型构建的预后列线图同样具有较好地预测患者预后的能力。高风险组患者肿瘤组织内具有较高水平的M2型巨噬细胞浸润且免疫检查点相关分子(PD-L1,B7-H3,CTLA4,PD1,TIM3以及LAG3)高于低风险组。结论ECM相关基因模型以及预后列线图均能够较好地预测胶质瘤患者的预后,高风险组患者具有抑制性免疫微环境特征,免疫检查点抑制剂可能是该类患者的潜在治疗方式。

眼睑基底细胞癌差异基因的筛选和分析

目的采用RNA测序技术对眼睑基底细胞癌差异基因进行筛选和分析。方法选取2021年7月至11月因眼睑基底细胞癌就诊于河北省眼科医院并行扩大切除及一期眼睑重建的患者6例,分别取切除的部分癌组织及修复缺损时修剪的癌旁正常组织各一块进行研究。通过RNA测序技术进行建库测序。使用DESeq2软件设定P<0.05及|log 2(foldchange)|>1为显著差异表达的阈值。鉴定出差异表达的基因。采用clusterProfiler软件对差异基因集进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,进一步分析这些特异性基因的生物学意义。结果使用DESeq2软件进行癌组织和癌旁组织之间的差异表达分析,共筛选出1317个差异基因,其中在6例癌组织中表达上调的基因有906个,表达下调的基因有411个。GO富集分析结果中上调最显著的前30个差异基因主要富集于体液免疫反应、免疫球蛋白复合物、B细胞受体信号通路、细胞外基质、抗原结合、受体调节剂活性等方面。下调基因前10位在生物过程、细胞组成、分子功能层面主要与表皮发展相关。KEGG通路富集主要集中在黑色素生成通路及WNT信号通路、免疫相关信号通路等,相关基因通路有8个。根据基因上调的显著性由大到小,最终确定核心基因包括FZD2、PTCH1、WNT7B、TCF3、MMP-9、TEAD2。结论基底细胞癌的发生与各种通路相互影响和共同作用密切相关,各种高表达基因中,FZD2、PTCH1、WNT7B、TCF3、MMP-9、TEAD2在眼睑基底细胞癌患者组织中表达升高最显著,与眼睑基底细胞癌的发生和发展有密切关系。

基于WGCNA的尿道下裂相关基因鉴定分析

目的利用基因共表达权重网络(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)探索与尿道下裂发病相关的潜在基因。方法利用WGCNA算法将数据集GSE35034处理并构建基因共表达权重网络,筛选出与尿道下裂相关性最高的模块,通过基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)对模块中的基因进行富集分析。同时进行差异分析,筛选差异基因。将差异基因导入String数据库,利用Cytoscape软件,找出网络中枢纽基因。将以上3种方法的结果系统分析,筛选出交集中的核心基因。利用外部数据集对核心基因进行mRNA表达变化及受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线诊断验证。结果基于WGCNA方法得到15个共表达模块。通过差异分析获得了93个满足条件的共同差异基因。通过Cytoscape软件分析最终得到10个核心基因。最后3种方法得到2个交集基因:FBXL16、SYNDIG1。ROC曲线验证了交集基因在尿道下裂患者与正常人中表达存在差异。结论本研究通过WGCNA获得了2个与尿道下裂具有显著相关性的关键基因,可用于尿道下裂发病及治疗的探索。

基于生物信息学分析多囊卵巢综合征中影响卵巢生长发育的关键差异基因

目的采用生物信息学方法从基因表达数据库(gene expression omnibus,GEO)中分析发掘有关多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)的重要基因并对其进行富集分析,为研究PCOS的发病机制提供新的靶点。方法首先从GEO数据库选取两个数据集(GSE171431和GSE59456),使用R语言进行差异分析并获取两个数据集共有的差异基因,然后进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia ofGenes and Genomes,KEGG)分析。根据差异倍数和卵巢功能相关(例如排卵、细胞凋亡、卵泡生长和黄体形成等)筛选出候选关键差异基因,构建了PCOS小鼠模型并用实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)法验证这些基因。最后运用比较毒理基因组学数据库(Comparative Toxicogenomics Database,CTD)查找与基因相关的疾病。结果本研究从两个数据集中筛选出27个共有差异基因,根据差异倍数和卵巢功能确定4个下调基因为候选关键差异基因,分别为分泌卷曲相关蛋白4(secreted frizzled-related protein 4,Sfrp4)、信号素3D(Semaphorin-3D,Sema3d)、FK506结合蛋白5(FK506 binding protein 5,Fkbp5)和丝氨酸蛋白酶35(serine protease 35,Prss35),并在小鼠mRNA水平获得验证。此外,CTD数据库结果显示这些基因与生殖疾病关系密切。结论应用生物信息学技术筛选获得的与PCOS发生发展的4个差异基因,分别是Sfrp4,Sema3d,Fkbp5,Prss35,它们与细胞增殖分化、卵泡生长、排卵及代谢稳态有关。这些候选基因为深入探究PCOS的发病机制提供了相关的前期基础。

大蹄蝠全基因组微卫星分布特征分析

脊椎动物基因组含有丰富的微卫星信息。本研究对翼手目动物中的大蹄蝠全基因组及其基因的微卫星分布特征进行分析,并对含有微卫星编码序列的基因进行注释分析。结果表明,大蹄蝠全基因组大小为2.24 Gb,共含有497883个微卫星,其中,数量和比例最多的是单碱基和二碱基重复类型,分别有173953个(34.94%)和222591个(44.71%),相对丰度分别为77.78 loci/Mb和99.52 loci/Mb。微卫星数量从单碱基重复到六碱基重复单元最多的类型分别为(A)_(n)、(AC)_(n)、(TAT)_(n)、(TTTA)_(n)、(AACAA)_(n)和(TATCTA)_(n),比例分别为95.14%、55.25%、38.41%、22.17%、48.68%和20.30%。不同基因区和基因间区的数量及丰度不同,其中基因间区的微卫星数量及其丰度最大,分别为322666个和2541.57 loci/Mb,编码区的微卫星数量及其丰度最小,分别为1461个和461.98 loci/Mb。基因间区和全基因组的微卫星的分布特征相似。编码区最多的微卫星类型为三碱基重复单元,外显子最多的微卫星类型为单碱基、二碱基和三碱基重复单元。在微卫星丰度分布的位置特征分析中,基因上游500 bp、外显子、内含子和基因下游500 bp各个区域微卫星丰度分别为16400.94 loci/Mb、972.12 loci/Mb、2180.66 loci/Mb和3899.89 loci/Mb。大蹄蝠基因中含有微卫星的编码序列(Coding sequence,CDS)1461条,被注释到的基因有1226个。GO注释到63个主要功能基因中,并分配到26439个GO条目。KEGG富集最显著的是信号传导通路,含有146个基因。本研究结果不仅为大蹄蝠高质量微卫星的筛选提供参考,还将进一步为翼手目其他物种的全基因组微卫星分布特征分析及其微卫星在全基因组中的生物学功能研究提供参考。

基因富集及Meta分析对影响肝癌发生发展关键基因的筛选

目的:筛选影响肝癌发生发展的关键基因.方法:运用跨种属肿瘤基因筛选策略比较不同种属的肝癌基因表达谱间的相似改变,选择5套不同种属的肝癌基因表达芯片分别通过基因组富集(gene set enrichment analysis,GSEA)以及对单套数据集单个基因元分析(meta-analysis,Meta)的分析方法,筛选出在转录水平上影响肝癌的基因.结果:用GSEA方法分析,5组数据中所得通路对比,上调中皆有的通路为氨基糖核苷酸糖代谢、细胞周期、甲状腺癌;下调中皆有的通路为亚油酸代谢、花生四烯酸代谢.对单套数据集单个基因进行Meta分析,共筛出P<0.05的基因1708个.用DAVID和KEGG网站的分析工具发现这1708个差异基因中有720个基因能够在KEGG库中筛出,主要分布在细胞周期、卵母细胞减数分裂、DNA复制等通路.这两种分析方法得出的通路中,重叠性较高的主要为细胞周期通路.在细胞周期通路中差异性有统计学意义(P<0.05)的基因25个,文献报道其中5个基因与肝癌有密切联系.结论:可能影响肝癌发生发展的信号传导通路是细胞周期通路,后续我们将对细胞周期通路里的显著性基因进行验证.

基因富集及meta分析筛选非小细胞肺癌发生发展关键基因的研究

背景与目的非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,其发病遗传机制仍不清楚。本研究旨在筛选影响NSCLC发生发展的关键基因和通路,为NSCLC发病遗传机制及靶向治疗的研究奠定科学基础。方法运用基因组富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)以及对单套数据集单个基因元分析(meta-analysis,meta)的方法,筛选出在转录水平上影响NSCLC发生发展的关键通路和基因。结果通过GSEA和meta两种分析方法得出的通路中,重叠性较高的主要为粘着斑通路和细胞骨架肌动蛋白调控通路。在粘着斑通路中31个基因具有统计学意义(P<0.05);细胞骨架肌动蛋白调控通路中32个基因具有统计学意义(P<0.05)。结论粘着斑通路和细胞骨架肌动蛋白调控通路可能与NSCLC的发生发展有重要的联系,后续本研究小组将对这两条通路中的具有统计学意义的基因进行生物功能学上的验证。

基于计算机文本挖掘的白内障氧化应激相关基因功能富集及药物治疗分析

目的利用计算机工具和已知的数据库进行挖掘和分析进而确定与白内障和抗氧化应激相关的基因集及信号通路,并进行白内障可能的有效治疗药物的预测和探索。方法利用文本挖掘工具pubmed2ensembl对白内障和抗氧化应激均相关的基因进行初步筛选,得到的基因集利用GeneC odis工具进行基因功能的富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析,富集的结果则应用STRING工具进行进一步蛋白质-蛋白质相互作用分析,选取相互作用紧密的基因,最后使用DGIdb工具得到基因-药物相互作用的结果,然后对药物进行筛选,确定可能有效的白内障治疗药物。结果通过文本挖掘得到103个与白内障和抗氧化应激均相关的基因集,通过对这些基因的生物学过程的功能富集分析,筛选出22个基因,KEGG工具的进一步筛选确定了11个基因,通过蛋白质-蛋白质相互作用分析得到9个紧密联系的基因,与之对应的基因-药物相互作用分析筛选出了31种药物。结论利用文本挖掘和基因功能富集等生物信息学工具可以进一步探索白内障的发病机制,并且能够很方便地预测可能有效的治疗药物,为白内障的临床治疗提供了新的线索。

胃癌顺铂抵抗相关免疫标记基因的富集分析

目的采用基因集富集分析(GSEA)方法寻找胃癌抵抗顺铂的免疫标记基因(ISGs)。方法用GEO数据库的GSE94714数据集,GEO2R分析差异基因,观察条件筛选对基因数的作用,GSEA纳入耐药、未耐药组胃癌细胞的全部差异表达基因,与分子标签数据库比较,获取ISGs,交集筛选,Kaplan Meier Plotter分析交集基因对胃癌预后的影响。结果差异表达基因共34183个,其中上调12452个、下调17381个,筛选差异倍数的增加使排除基因数增加。GSEA富集到标准化富集评分(NES)排序前6的条目(P<0.01),其中的交集基因包括线粒体核糖体蛋白L12、富含脯氨酸蛋白13、毛状蛋白样F-肌动蛋白结合蛋白1、聚(RC)结合蛋白1、艾杜糖2-硫酸酯酶、LIM结构域2、富含嘌呤元素结合蛋白A、小视觉叶同源物、CCR 4-非转录复合物亚单位3、转化生长因子β1、二酰甘油激酶ζ、接头蛋白2,12个基因与胃癌的总生存时间有关,均具有统计学意义(P<0.05)。结论GSEA方法可有效获取胃癌顺铂抵抗的ISGs,新发现的基因作为潜在靶点,可促进胃癌化疗抵抗机制的研究。

基因集富集分析探讨HER2基因对胃癌代谢的影响

目的运用基因集富集分析(GSEA)探索人表皮生长因子受体2(HER2)基因表达状态对胃癌代谢通路影响情况。方法下载癌症基因组图谱(TCGA)、基因表达综合数据库(GEO)和欧洲生物信息研究所(ArrayExpress)数据库的胃癌转录表达数据库,根据Her2拷贝数或者表达水平选取高低表达组,应用GSEA软件进行富集分析,取错误发现率q值(FDR q val)<25%和/或名义P值(nom P val)<0.01的代谢通路作为有意义的代谢基因集,结果绘制热图寻找共性。结果在癌症基因组图谱胃腺癌集(TCGA STAD)、GEO数据集(GSE66229)等10个数据库中,Her2的高低表达对对过氧物酶体、N-聚糖生物合成和嘧啶代谢通路基因集有影响(FDR q val<25%且nom P val<0.01),糖基磷脂酰肌醇、甘油磷脂、鞘脂类代谢差异有统计学意义(nom P val<0.01)。结论多个数据库GSEA分析结果提示癌基因Her2的状态与多个代谢通路基因集有相关性。

乳腺癌转移相关通路的基因集富集分析

目的探讨与乳腺癌转移相关的生物信号通路及因素。方法以乳腺癌转移相关的3组基因芯片表达谱数据为研究材料,登录号分别为GSE2034、GSE2603以及GSE12276。将乳腺癌样本分为原发癌和转移癌两组,原始数据经RMAExpress软件进行质量检验和标准化,采用GSEA通路富集工具对乳腺癌转移相关通路进行分析。结果有20条生物信号通路与乳腺癌的转移有着密切关系,其中基因集上调的有17个,下调的有3个,主要涉及细胞周期与增殖、代谢途径、血管生成、迁移、免疫系统等信号通路。结论乳腺癌转移除与肿瘤细胞的活力和增殖能力提高有关外,还与肿瘤细胞的迁移和运动能力进一步增强及机体免疫系统损害有关。