肾细胞癌相关诊断基因筛选及免疫浸润特性分析

目的 探讨肾细胞癌(RCC)相关的诊断基因和免疫浸润特性。方法 从基因表达汇编(GEO)数据库中获取RCC相关基因的表达数据,筛选肿瘤组织和正常组织间差异表达基因,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)及最小绝对收缩和选择算法(LASSO)Cox回归模型筛选RCC相关枢纽基因,通过基因表达量、受试者工作特征曲线及免疫组化验证所得枢纽基因的准确性,最后利用免疫细胞单样本基因富集分析肿瘤组织和正常组织间免疫细胞浸润相对丰度。结果 选取GSE11151和GSE66272作为训练集,筛选得到差异表达基因384个,其中上调基因129个,下调基因255个,主要富集于酪氨酸代谢、吞噬体、补体与凝血级联反应、醛固酮调节钠重吸收和PPAR信号通路,通过WGCNA及LASSO Cox回归模型二次筛选差异表达基因,得到关于RCC的诊断基因ASS1、DIO1、FAM151A、SLC6A19和SLC22A6。其中ASS1、FAM151A、SLC6A19和SLC22A6与RCC临床分期相关,SLC6A19与RCC预后相关。免疫细胞单样本基因富集分析显示,对比正常组织,T细胞、树突状细胞、髓系抑制性细胞、B细胞、...     

加权基因共表达网络分析联合免疫浸润分析筛选肝癌关键基因

目的：通过生物信息学方法筛选肝细胞癌中免疫细胞浸润相关的关键基因,为肝癌免疫治疗提供新的思路。方法：从GEO数据库中下载GSE15765肝癌组织的基因表达数据,应用ImmuCellAI数据库对下载的肝癌表达数据进行免疫浸润分析,得到各个肝癌组织中的免疫细胞的浸润评分;在R语言中使用WGCNA包对肝癌表达数据构建加权基因共表达网络,筛选与免疫细胞浸润相关的共表达网络基因模块,挑选相关模块中的枢纽基因(hub gene)。利用Metascape数据库对枢纽基因进行功能富集分析。STRING数据库联合Cytoscape软件用于获取连结度最高的前10个基因,并通过Kaplan-Meier Plotter网站绘制关键基因在肝癌患者中的生存曲线图。结果：R中使用WGCNA分析GEO下载的70例肝细胞癌数据,共得到10个基因模块。分析ImmuCellAI得到的免疫浸润评分与各个基因模块的相关性,并绘制热图;其中,褐色模块和肝癌组织巨噬细胞浸润有着较高的相关性(P<0.001,cor=0.79),筛选模块内免疫相关的枢纽基因共得到72个。功能富集分析显示枢纽基因主要涉及白细胞激活、淋巴细胞激活、...     

多数据库联合分析卵巢癌预后相关基因

目的 寻找卵巢癌预后的关键基因,为卵巢癌治疗提供新的靶点.方法 从基因表达汇编(GEO)数据库GSE18520和GSE14407数据集、癌症基因组图谱(TCGA)数据库及基因型-组织表达(GTEx)数据库中下载卵巢癌相关数据,用R 3.6.2软件limma包进行差异表达基因分析,随后使用R 3.6.2软件cluster...     

基于生物信息学研究细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子2A基因与宫颈癌的关系及调控机制

目的 采用生物信息学方法分析细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子2A(CDKN2A)基因与宫颈癌的关系,并探讨其对宫颈癌潜在的调控机制。方法 从GEO数据库中下载数据集GSE7803、GSE64217和GSE63514,并使用GEO2R软件筛选宫颈癌组织和正常组织之间的差异性表达基因,得到CDKN2A基因在宫颈鳞状细胞癌组织中的表达情况,并利用GEPIA数据库验证CDKN2A基因在宫颈鳞状细胞癌组织中的表达水平。通过DAVID在线工具针对差异性表达基因进行通路富集分析;利用STRING数据库和Cytoscape软件筛选与CDKN2A基因编码蛋白相互作用密切的蛋白。利用UALCAN在线工具分析CDKN2A基因表达与宫颈癌患者临床病理特征及预后的关系,以及宫颈癌组织中CDKN2A基因启动子甲基化水平。利用TIMER数据库分析CDKN2A基因表达水平与肿瘤免疫细胞浸润的相关性。利用ENCORI和mirDIP软件分析与CDKN2A基因有结合靶点的miRNA。结果 共获得347个差异性表达基因,其中CDKN2A基因为上调基因;GEPIA数据库验证结果提示CDKN2A基因在宫颈鳞状细胞癌组织组织中呈高表...     

整合生物信息学分析筛选宫颈癌的关键预后生物标志物

目的 通过生物信息学分析鉴定宫颈癌(cervical cancer,CC)的潜在诊断、预后基因.方法 下载GEO数据库中GSE90738数据集和TCGA数据库中的宫颈癌转录组数据用于生物信息学分析.使用R软件中"Limma"包分别鉴定GSE90738数据集和TCGA数据库中宫颈肿瘤组织与宫颈正常组织间的差异表达基因,使...     

睾丸癌铁死亡相关基因的生物信息学分析

目的 应用生物信息学方法分析睾丸癌与正常组织之间的铁死亡相关差异基因和枢纽基因,为睾丸癌的预后和治疗提供新的思路和生物标记物。方法 从TCGA和GTEx数据库下载睾丸癌组织（n=148）和正常组织（n=165）的转录组数据。采用R语言对样本进行主成分分析（PCA）,获取睾丸癌基因表达矩阵并筛选差异表达基因,并与铁死亡数据库（FerrDb）中483个铁死亡背景基因取交集基因,获取睾丸癌铁死亡差异表达基因并进行基因本体（gene ontology,GO）分析和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）分析;采用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质相互作用（PPI）网络,筛选前10个差异基因的关键枢纽基因并绘制基因热图;用GEPIA数据库分析枢纽基因在睾丸癌和正常组织的表达水平。从GEO数据库下载基因芯片GSE8607的转录组数据,用limma包进行差异分析,并提取前10个差异基因的表达谱数据,绘制睾丸癌相关的铁死亡差异基因热图进行验证。结果 差异表达分析共获得69个睾丸癌铁死亡相关差异基因,信号通路主...     

基于生物信息学筛选分析脓毒症预后相关核心基因

目的 基于生物信息学分析影响脓毒症预后的潜在核心基因。方法 利用基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)筛选到脓毒症患者的基因表达数据集GSE54514和GSE65682,通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)和维恩分析筛选与脓毒症预后相关的关键基因,采用Metascape数据库、RcisTarget包和CIBERSORT算法进行基因功能富集分析、转录因子富集分析及免疫浸润分析。选取数据集GSE5772进行验证,筛选与脓毒症预后相关的核心基因并使用Kaplan-Meier法进行生存分析。结果 对数据集GSE54514、GSE65682分别进行WGCNA分析,筛选出与脓毒症预后相关性最高的“绿色”和“棕色”模块,并对两个模块的基因取交集,维恩分析得到20个关键基因。这些关键基因主要富集在细胞形态调节、单核细胞迁移等通路上。转录因子富集分析显示转录因子ZNF148可能是基因集的主要调控因子之一。进一步通过数据集GSE5772验证,发现基因FGD3、MBP、MSN、RNF130和SETD1B在脓毒症患者中明显低表达(P＜0.05)。免疫浸润分析表明这5个核心基因均与免疫细胞含量密切相关,其中只有FGD3、MSN和RNF130的表达与脓毒症患者的生存率相关(P＜0.05)。结论 基于生物信息学分析筛选到与脓毒症预后相关的5个核心基因,这些基因与免疫细胞密切相关,其中基因FGD3、MSN和RNF130可能是脓毒症预后的重要预测因子。     

生物信息学方法分析与宫颈癌有关联的基因

目的 通过TCGA和GEO数据库筛选与宫颈癌相关的关键基因,探讨其分子机制及临床意义。方法 通过TCGA和GEO数据库获取宫颈癌的基因表达谱数据,采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)获取宫颈癌与正常宫颈组织差异表达基因(DEGs),对DEGs进行富集分析、蛋白-蛋白互作网络(PPI)分析并识别关键基因,进一步对关键基因与预后及蛋白表达、以及与宫颈癌免疫浸润的关系进行分析。结果 通过TCGA与GEO数据库中共得到88个宫颈癌DEGs, GO分析发现大部分基因与核染色体减速分裂、核染色体分裂、染色体集缩、核染色体等相关;KEGG信号通路分析发现宫颈癌DEGs参与了细胞周期、DNA复制、卵母细胞减数分裂、p53信号通路、同源重组等信号通路。鉴定出20个宫颈癌关键基因,仅有丝分裂阻滞缺陷2样蛋白1(MAD2L1)低表达患者的总生存期(OS)长于MAD2L1高表达患者(P=0.013),但MAD2L1高表达患者的无病生存期(DFS)与低表达患者差异无统计学意义(P>0.05),宫颈癌组织中MAD2L1蛋白高于正常组织。TIMER在线软件分析显示,MAD2L1与肿瘤的免疫浸润水平均相关(...     

PLXNA1在肝癌中高表达并影响患者的生存预后及其免疫微环境

目的 筛选在肝细胞癌（HCC）中高表达的免疫相关基因,研究PLXNA1在HCC中的表达差异及其对生物学功能、临床意义和免疫微环境产生的影响。方法 利用TCGA数据库和ImmPort网站分析得到在HCC中高表达的免疫相关基因集。利用单变量COX回归和GEPIA、Kaplan-Meier Plotter网站对其进行分析得到了7个与生存预后相关的基因。通过GEO数据库验证PLXNA1在HCC中的表达情况。基于TCGA数据库,采用Kaplan-Meier、timeROC曲线分析PLXNA1的表达对HCC患者生存预后的影响,通过TIMER网站、CIBERSORT、ssGSEA方法分析PLXNA1的表达与免疫细胞浸润之间的关系。通过IHC实验研究PLXNA1在HCC与癌旁中的表达情况及其对患者生存预后的影响。通过qRT-PCR实验检验其在HCC细胞中的表达情况。利用CCK-8、transwell实验检测si-NC、si-PLXNA1-1、si-PLXNA1-2组中SMMC-7721细胞的增殖、迁移能力。结果 在GSE64041数据集中,PLXNA1在HCC中高表达（P<0.001）。TCGA...     

基于GEO和TCGA数据库对肺腺癌差异表达基因的生物信息学分析

目的：采用生物信息学方法筛选影响肺腺癌（LUAD）的关键基因,分析其生物学功能及其对LUAD预后的影响。方法：于高通量基因表达（GEO）数据库下载GSE118370和GSE136043芯片数据,癌症基因组图谱（TCGA）数据库筛选LUAD相关数据。采用R软件分析共同表达的差异表达基因（DEGs）。采用clusterProfile R包对DEGs进行基因本体（GO）功能富集分析,DAVID数据库进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析,STRING数据库构建蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络。采用Cytoscape筛选连接度排名前10位的关键基因,GEPIA数据库和人类蛋白质图谱（HPA）数据库分析正常肺组织和LUAD组织中关键基因mRNA和蛋白表达情况及不同分期LUAD组织中关键基因表达情况。关键基因免疫浸润分析和生存分析获取关键基因表达与患者生存期的相关关系。结果：共筛选DEGs 428个。GO分析,LUAD的DEGs在主要富集于上皮-间质转化（EMT）等生物过程（BP）方面、细胞基部等细胞组分（CC）方面和细胞外基质（ECM）结构形成等分子功能（MF）方面。KEGG分析,...     

宫颈癌关键基因及其机制的生物信息学分析

目的 通过生物信息方法挖掘宫颈癌的关键基因,分析其潜在作用机制。方法 从GEO数据库遴选5个基因芯片数据集(GSE63514、GSE64217、GSE6791、GSE89657和GSE9750),筛选宫颈癌差异表达基因。构建差异表达基因的PPI网络,利用Cytoscape筛选核心基因。对核心基因进行表达验证、启动子甲基化分析、基因拷贝数分析、免疫分析等。结果 通过数据集筛选出90个差异表达基因,利用PPI网络遴选出5个核心基因,分别为CDK1、CCNA2、CCNB1、CDC20和TOP2A。5个核心基因在宫颈癌中均为高表达,其mRNA表达水平与核心基因拷贝数值呈正相关(P<0.05);核心基因与宫颈癌的免疫细胞浸润有关,主要涉及CD8⁺T细胞、CD4⁺T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞(P<0.05);与宫颈癌免疫分型有潜在关系,主要涉及C1型(创面愈合)、C2型(IFN-γ显性)和C4型(淋巴细胞消耗)。结论 CDK1、CCNA2、CCNB1、CDC20和TOP2A可作为宫颈癌新的生物学标志物。基因拷贝数改变可能影响核心基...     

乳腺癌关键基因SDC1的临床预后意义及其与M1型巨噬细胞相关性分析

目的 通过生物信息学方法分析乳腺癌(Breast cancer, BC)关键基因SDC1,并分析其与M1型巨噬细胞的相关性。方法 从GEO数据库下载3组BC芯片GSE42568、GSE71053和GSE8977数据,筛选其差异表达基因(Differential Expression Genes, DGEs),并进行基因本体(Gene Ontology, GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Gene and Genome, KEGG)通路富集分析。利用STRING数据库和Cytoscape软件筛选DEGS中HUB基因。从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)下载BC的RNAseq数据和相关临床信息,利用R语言对HUB基因进行单因素和多因素COX回归分析、列线图绘制以及关键基因的免疫检查点分析和风险预后分析;通过UALCAN与GEPIA数据库验证HUB基因的表达和预后;利用TIMER及GEPIA2021数据库进行关键基因与巨噬细胞相关性分析。结果 共得到197个DEGs,其GO功能的生物学过程(BP)与...     

SH3TC2促进结直肠癌的发生与进展——基于生信分析

目的：基于TCGA和GTEx样本数据信息挖掘在结直肠癌中异常表达且与预后相关的基因,以期提高其诊疗效果和改善预后生存。方法：利用GEPIA 2.0可视化分析平台对公共数据库中癌及癌旁1 034个组织标本数据进行差异表达和预后生存相关mRNA筛选,使用FunRich软件通过韦恩图筛选共同差异基因并进行GO和KEGG富集分析,再通过GEPIA2.0和UALCAN数据库进行关键差异基因的表达和预后验证;接着通过TIMER2.0数据库探索关键基因的表达水平与免疫细胞浸润的相关性;最后通过STRING数据库在线进一步分析关键基因的蛋白相互作用网络。结果：共筛选到11 106个差异表达基因(结肠癌5 337个,直肠癌5 769个),与二者预后OS及DFS相关的500个基因取交集,筛选出BGLAP、COQ2、CRLF1、PREX2、SH3TC2、PTPRM、ZNF154、HOXA4等8个表达差异基因且与预后生存DFS相关。验证后发现BGLAP、COQ2、CRLF1、PREX2、PTPRM、ZNF154、HOXA4可能在癌症的不同阶段发挥促癌、抑癌的双重功能;仅SH3TC2在结直肠癌中高表达(P<...     

细胞焦亡分型和APOD预测胃癌患者预后作用的生物信息学分析

目的：寻找胃癌（GC）患者的预后标志物,实现GC的早诊早治,为提高GC患者的生存率提供依据。方法：从癌症基因图谱（TCGA）数据库和GSE84437数据集下载407和433例GC患者的临床数据和转录组数据并合并,根据细胞焦亡相关基因的表达水平和ConsensusClusterPlus数据包对GC组织样本进行聚类分型,分为A分型（342例）和B分型（465例）,将GC患者按照载脂蛋白D (APOD)水平分为低表达组和高表达组。采用survminer数据包比较不同分型患者预后的差异,采用ssGSEA算法比较不同分型患者免疫浸润的差异,采用Lasso回归和Cox回归构建GC患者预后风险模型,对模型基因进行临床性状过滤,采用公共数据库分析APOD在癌旁正常组织和GC组织中表达水平的差异,采用基因富集分析（GSEA）分析APOD的京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集情况,采用CIBERSORT算法评估免疫细胞含量并分析其与APOD表达的相关性,采用在线网站分析APOD的药物敏感性。结果：2种细胞焦亡分型患者预后比较差异有统计学意义（P=0.002）;A分型患者中22种免疫细胞含量均高...     

类风湿关节炎免疫特征基因及其与土茯苓黄酮类化合物的关系研究

目的 基于Gene Expression Omnibus(GEO)数据集结合LASSO逻辑回归、ssGSEA和WGCNA等生物信息学及统计学方法,筛选与特定免疫细胞浸润相关的类风湿关节炎(RA)诊断标志物,并分析土茯苓黄酮类化合物与其结合情况。方法 通过GEO数据库获取正常对照组和RA组基因芯片。利用R 4.3.0 “WGCNA”软件包对数据集进行整合分析,识别其中的共表达模块信息,筛选出与RA密切相关的关键模块。基于R软件中“glmnet”包对差异表达基因进行LASSO回归分析,筛选RA的特征基因。受试者工作特征(ROC)曲线下的面积用来评估特征基因对RA的诊断价值。通过R中的“GSVA”、“limma”和“GSEABase”程序包对正常对照组和RA组的基因表达数据进行量化免疫细胞浸润分析。基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Q-Exactive/MS)技术鉴定土茯苓黄酮类化合物。通过分子对接技术分析黄酮类化合物与特征基因的结合情况。结果 LASSO回归算法共筛选出5个特征基因(载脂蛋白D,含锌指和BTB域16,趋化因子C-C亚族受体5,基质金属蛋白酶-1...     

基于生物信息学筛选与鉴定宫颈癌的生物标志物微小染色体维持蛋白2

目的 应用生物信息学技术分析筛选影响宫颈癌预后的关键基因并深度挖掘基因功能.方法 从基因表达汇编(GEO)数据库下载宫颈癌微阵列数据集(GSE6791、GSE39001、GSE55940、GSE63678),合并和批量标准化后筛选差异表达基因(DEG).对DEG进行基因本体(GO)和京都基因和基因组百科全书(KEGG)...     

基于生物信息学分析肾透明细胞肉瘤核心基因及免疫细胞浸润

目的 基于基因表达汇编(GEO)数据库挖掘肾透明细胞肉瘤(CCSK)的核心基因并分析肿瘤和正常组织间免疫细胞浸润情况,为CCSK的诊疗提供新方向.方法 对GEO数据库中GSE49972及GSE2712数据集进行联合分析,筛选CCSK和正常胚肾组织间的差异表达基因,并对差异表达基因进行基因本体(GO)功能和京都基因与基因...     

结合生物信息学分析建立前列腺癌预后风险预测模型

目的 基于公共数据库构建前列腺癌的预后风险预测模型。方法 下载TCGA数据库中前列腺癌相关数据及GEO数据库的GSE104131数据集，对GSE104131测序数据进行加权基因共表达网络分析，得到关联前列腺癌(PCa)组织最高的关键模块，并与TCGA测序数据取交集，获得交集基因表达矩阵，进而对其表达量进行差异比较，最后对差异基因进行单因素和多因素cox回归分析，构建前列腺癌的预后风险预测模型，并对模型进行验证。结果 加权基因共表达网络分析(WGCNA)分析获得棕色模块为关键模块，差异表达基因共有200个，单因素cox回归分析获得16个与总生存率高度相关的潜在基因，多因素cox回归分析获得4个与PCa患者预后相关的基因，且构建了一个四基因风险预测模型。结论 本研究构建的模型对前列腺癌高低风险人群有较好的生存预测能力，为PCa预后风险的研究提供了基础，可为PCa的治疗提供新的方向。     

基于加权基因共表达网络分析筛选全身炎症反应综合征相关急性肾损伤基因

目的 利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法和STEM趋势基因聚类筛选出与全身炎症反应综合征相关急性肾损伤(S-AKI)发生相关的关键基因,为今后的研究提供线索.方法 从GEO数据库获得数据集GSE67401(下载时间:2020.12.28),采用WGCNA方法和STEM趋势基因聚类对GSE67401数据集中13...     

FOLFOX耐药相关基因是预测结肠癌患者预后的潜在生物标志物

目的 探索结肠癌对FOLFOX化疗方案耐药的关键机制。方法 综合GEO数据库中FOLFOX化疗方案相关数据集,合并后筛选差异表达基因,随机森林树提取特征基因作为耐药核心基因,评估其与临床药物的敏感性关系。共识聚类区分耐药核心基因的亚型及亚型的差异基因集,构建基于TCGA和GSE29621数据的风险模型,评估耐药核心基因与患者临床病理特征和预后的联系。结果 随机森林树筛选出来的耐药核心基因的表达水平能明显将对FOLFOX化疗方案反应与否的患者区分开来。分型结果显示主要的耐药原因为免疫浸润,使用耐药相关基因构建的风险模型比常规TNM分期更能预测患者的预后,且高低风险组患者的免疫浸润程度和免疫细胞水平具有明显差异。结论 FOLFOX化疗耐药与结肠癌患者的免疫浸润密切相关,耐药相关基因构建的风险模型能较好预测患者的临床病理转归和预后。