基于RRA方法的胆道系统肿瘤热点突变基因分析

目的对胆道系统肿瘤,包括肝内胆管癌(ICC)、肝外胆管癌(ECC)及胆囊癌(GBC)的突变基因进行分析,找出胆道系统肿瘤中热点突变基因。方法检索Web of Knowledge、Scopus、PubMed数据库,根据纳入及排除标准纳入文献。最终纳入14篇符合标准的文献,对每一篇文章中的突变基因情况进行统计,运用RRA方法进行分析,寻找ICC、ECC、GBC的热点突变基因。结果找到ICC的热点突变基因为IDH1(突变频率16.9%)、KRAS(突变频率15.7%);ECC热点突变基因为KRAS(突变频率47.0%)、TP53(突变频率29.4%);GBC热点突变基因为TP53(突变频率36.8%)、KRAS(突变频率18.4%)。同时,发现IDH1基因突变为ICC中特有的基因突变类型。结论胆道系统肿瘤中,IDH1、KRAS、TP53为其热点突变基因。其中,KRAS为胆道系统肿瘤共有热点突变基因,IDH1为ICC中特有的热点突变基因。

基于生物信息学对心肌缺血再灌注损伤关键基因的筛选及实验验证

目的:运用生物信息学分析方法挖掘参与心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的关键基因。方法:首先,从数据库中下载大鼠MIRI相关数据集GSE122020、E-MEXP-2098和E-GEOD-4105。其次,一方面利用微阵列数据线性模型(limma)包筛选各数据集中的差异表达基因(DEGs),再用稳健排序整合(RRA)方法筛选稳健DEGs;另一方面,利用替代变量分析(SVA)包将各数据集合并为1个数据集,再利用limma包筛选合并DEGs;将2种渠道的DEGs取交集获取共同DEGs。接着,构建共同DEGs的蛋白相互作用(PPI)网络,利用最大邻域组件密度(DMNC)算法筛选关键基因,并绘制关键基因的受试者工作特征(ROC)曲线,以评价其诊断效能。然后,构建MIRI大鼠模型,检测关键基因的mRNA和蛋白表达情况;并对关键基因参与MIRI的研究开展文献回顾分析。最后,对关键基因开展基因集富集分析(GSEA),进一步揭示其介导MIRI可能的机制。结果:共鉴定出143个稳健DEGs,48个合并DEGs,两者取交集后,获得48个共同DEGs。在共同DEGs的PPI网络中,共筛选出了5个关键基因,即MYC原癌基因bHLH转录因子(MYC)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、血红素加氧酶1(HMOX1)、胱天蛋白酶3(CASP3)和尿激酶型纤溶酶原激活物受体(PLAUR)。这些关键基因的ROC曲线下面积均大于0.8。在MIRI大鼠心肌组织中MYC、PTGS2、CASP3和PLAUR的mRNA和蛋白高表达,而HMOX1的mRNA和蛋白表达无显著差异。回顾文献,5个关键基因中仅PLAUR未被报道参与MIRI。PLAUR的GSEA结果显示,PLAUR的功能富集主要集中在NOD样受体信号通路、P53信号通路、Toll样受体信号通路、细胞凋亡和脂肪酸代谢等途径。结论:MYC、PTGS2、CASP3、HMOX1和PLAUR参与了MIRI的病理过程。PLAUR为潜在的关键基因,其可能通过调控NOD样受体信号通路、P53信号通路、Toll样受体信号通路、细胞凋亡和脂肪酸代谢等途径介导MIRI,结果可为进一步探讨MIRI的分子机制和治疗靶点提供参考。

基于稳健排序整合算法对胃癌治疗靶点及相关免疫细胞浸润分析

目的采用稳健排序整合算法(RRA)筛选胃癌潜在的治疗和预后靶点,为胃癌的早期诊断、预后评估和诊断试剂盒的开发提供依据。方法挖掘高通量基因表达数据库(GEO)中7套胃癌基因表达谱数据(GSE54129、GSE63089、GSE65801、GSE66229、GSE79973、GSE118897、GSE118916),筛选差异表达基因,并对差异表达基因进行基因本体论(GO)和京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能富集分析,得到胃癌相关生物学过程和细胞信号通路。对差异表达基因结果进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析,构建蛋白互作网络,使用RRA法筛选网络核心基因。通过CIBERSORT算法进行免疫细胞浸润分析,使用R语言Survival包分析核心基因与总生存率的相关性。结果通过生物信息学分析,共筛选得到12个网络核心基因(CHGB、COL4A1、THBS1、COL3A1、COL1A1、COL1A2、SPP1、LUM、FGG、TIMP1、VCAN和SPARC基因)。免疫细胞浸润分析显示,与胃癌组织相比,22种免疫细胞中CD4 T细胞在正常胃组织中占主导地位。生存分析结果表明,CHGB、COL4A1、THBS1、COL3A1、COL1A1、COL1A2、SPP1、LUM、FGG、TIMP1、VCAN和SPARC在高、低表达组中P均小于0.05,这些基因表达量与胃癌患者的总生存期显著相关。结论CD4 T细胞在胃癌的发生发展中起重要作用,CHGB、COL4A1、THBS1、COL3A1、COL1A1、COL1A2、SPP1、LUM、FGG、TIMP1、VCAN和SPARC可能成为胃癌的早期诊断和预后评估的关键靶点。