通过加权基因共表达网络分析法探索胰腺癌特异表达的关键基因及表达网络

目的 通过使用加权基因共表达网络分析(WGCNA)法研究胰腺癌潜在的分子机制,并寻找关键基因。方法 从肿瘤基因组图谱(TCGA)数据库中获得胰腺癌和对照组的基因表达数据。通过limma包在R中识别差异表达的基因(DEGs)。采用WGCNA构建胰腺癌的基因共表达网络,并识别共表达模块,进行蛋白质相互作用(PPI)分析,及进行关键基因的筛选。结果 共鉴定出胰腺癌106个DEGs,通过WGCNA分析,确定了一个关键模块(MEpurple)。进一步筛选出10个关键基因,包括PKP3, EPCAM, RAB25, CBLC, AP1M2, PRP15L, B3GNT3, ESRP1, AGR2, ARHGEF16。结论 WGCNA法可以识别出与胰腺癌相关的模块和基因,为进一步研究胰腺癌发生发展的分子机制以及靶向治疗提供理论依据。     

生物信息学分析PDGFRB在胃癌中的表达及其临床意义

目的 应用生物信息学方法分析筛选胃癌患者差异表达基因,探讨其在胃癌发生发展及预后中的临床价值及意义.方法 在癌症基因组图谱(The cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中下载胃癌基因表达相关的数据,利用Perl构建基因表达矩阵并提取患者临床病理信息;利用R语言中的edgeR程序包筛选表达差异基因;U...     

基于生物信息学分析儿童低度恶性胶质瘤的关键预后基因

目的:通过基因表达谱(GEO)数据库和癌症基因组图谱(TCGA)数据库筛选儿童低级别胶质瘤(LGG)的预后显著差异基因,为寻找儿童LGG预后生物标志物提供参考.方法:从GEO、TCGA数据库下载儿童LGG全基因组表达谱数据,筛选出儿童LGG差异表达基因.应用R语言进行基因GO、KEGG富集分析,绘制蛋白质间互作网络图,...     

基于肿瘤基质评分的胃癌预后基因分析

目的 分析比较不同肿瘤基质评分胃癌患者的基因表达特征,鉴定与评分相关的胃癌预后基因,以期为临床胃癌诊断和预后提供更精准的手段。方法 从癌症基因组图谱数据库（the cancer genome atals, TCGA）下载胃癌的临床资料和组织转录组测序（ribonucleic acid sequencing, RNAseq）表达数据。从基质免疫评估数据库（estimation of stromal and immune cells in malignant tumor tissues using expression data, ESTIMATE）网站下载TCGA数据库中胃癌患者基质评分信息。获取患者的临床信息、RNAseq表达谱、基质评分。按照基质评分的高低分为高基质评分组和低基质评分组,分析基质评分与胃癌预后的关系。用R语言DEseq2包进行标准化处理和差异分析;WGCNA（weight correlation network analysis, WGCNA）包筛选与基质评分密切相关的差异基因;单因素COX风险比例回归模型（COX proportional model, COX）初步筛选基质评分密切相关基因中与胃癌预后相关的基因;LASSO（least absolute shrinkage and selection operator, LASSO）回归模型筛选出其中影响胃癌预后的关键基因,计算最小λ值;多因素COX回归分析构建关键基因胃癌预后模型,并量化基因表达量与患者生存时间的关系;模型内部绘制关键基因的生存曲线。最后通过其他公共数据库（KM-plotter数据库和Oncomine数据库）验证这些基因在胃癌大样本的表达和预后。结果 基质评分越高的患者表现为预后更差（P<0.05）。对患者的RNA-seq差异表达分析筛选得到1581个差异表达基因;从中通过WGCNA筛选出1015个基因与胃癌基质评分密切相关;单因素COX回归选出377个基因与胃癌患者预后相关（P<0.05）;LASSO回归筛选出12个与胃癌预后相关的关键基因,最小λ=12;多因素COX回归分析显示该模型C指数为0.68,3年生存期和5年生存期的预测值基本贴合实际值,3年生存期曲线下面积（area under the curve, AUC）为0.693,5年生存时间AUC为0.725。12个基因中,ACTA1、ADAMTS12、LINCO1614、MATN3、MTUS2、PLCL1、POSTN、SERPINE1、TPTEP1表达量越高,患者生存期越短,GAD1和MMP16表达量的越低,患者生存期越短;6个基因（ADAMTS12、MATN3、MEGF10、PLCL1、POSTN、SERPINE）各自作为独立危险因素,具有最佳的胃癌预后预测功能（P<0.05）。KM-plotter数据库和Oncomine数据库符合本研究的预测结果。结论 肿瘤基质评分越高的胃癌患者,预后更差、生存周期更短。6个基因ADAMTS12、MEGF10、PLCL1、POSTN、MATN3、SERPINE与患者的肿瘤基质评分及预后密切相关。其表达越高,患者评分越高,预后越差、生存周期越短。本研究鉴定了与胃癌基质评分相匹配的预后基因,提示胃癌基质研究的进一步方向。     

基于TCGA数据库预测结肠癌预后基因及其临床应用价值

目的 利用生物分析学方法对癌症基因组图谱(TCGA)数据库的结肠癌数据进行挖掘分析,筛选预后基因,识别结肠癌患者死亡的高低风险,并预测其预后.方法 访问TCGA并下载结肠癌患者RNA表达数据和临床信息.通过单因素Cox和多因素Cox回归分析,构建比例风险回归模型并形成风险评分公式.根据风险评分中位值将患者分为高风险组和...     

自噬基因结肠癌预后模型建立及验证

目的 通过筛选结肠癌预后自噬相关基因,构建一种基于差异表达自噬基因的结肠癌预后模型,探讨其特征及临床意义.方法 在癌症基因组数据库(TCGA)中,检索结肠癌的转录组数据,利用wilcox检验进行差异分析,筛选出结肠癌差异表达的自噬基因,对其进行KEGG pathway和GO功能富集分析.结合临床信息,使用COX分析筛选...     

通过加权基因共表达网络构建结肠癌的预后风险标志物及其临床意义

目的 结肠癌(colon adenocarcinoma, COAD)患者预后较差。因此筛选结肠癌预后相关基因,建立结肠癌新的预后风险评估模型。方法 基于癌症基因组图谱(the cancer genome atlas, TCGA)和基因表达综合(gene expression omnibus, GEO)数据库中结肠癌相关数据,分别作为训练集和验证集。采用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)、Cox回归模型结合最小绝对值选择与收缩算子(least absolute selection and shrinkage operator, LASSO)回归分析筛选结肠癌预后相关基因并构建预后模型,受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)结合生存曲线验证模型的准确性,并建立列线图。根据中位值将患者分为两组,免疫细胞阳性比例分数(immune cell proportion score, IPS)评估两组患者免疫治疗反应。结果 最终筛选出15个特征基因,以此建...     

基于TCGA数据库及分子对接探讨黄芪治疗胃癌的作用机制

目的 探讨黄芪治疗胃癌的作用机制。方法 通过中药系统药理学数据库和分析平台检索黄芪的化学成分及作用靶点。癌症基因组图谱数据库下载胃癌基因表达谱及临床特征数据,采用加权基因共表达网络分析（weighted correlation network analysis,WGCNA）识别胃癌共表达模块。将黄芪的作用靶点与胃癌共表达模块、差异基因取交集。STRING数据库构建蛋白质–蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络并提取黄芪改善胃癌预后的潜在靶点。通过GSE54129数据集、人类蛋白质图谱数据库、分子对接对潜在靶点进行验证。结果 共检索到黄芪有效活性成分16个及对应靶点190个;筛选得到差异表达基因2694个,其中上调基因1124个,下调基因1570个;构建的WGCNA共表达网络发现青绿色模块与胃癌有显著而稳定的相关性,构建韦恩图得到黄芪改善胃癌预后的27个差异表达基因。PPI网络鉴定得到10个关键基因,其中,微囊蛋白1(caveolin 1,CAV1)、前列腺素E2受体EP3亚型（prostaglandin E2 receptor EP3 su...     

基于WGCNA联合LASSO筛选宫颈癌预后枢纽基因

目的 运用生物信息学方法筛选宫颈癌预后相关的分子标志物,为宫颈癌的预后预测提供依据。方法 从GEO、TCGA和GTEx数据库下载宫颈癌转录组表达数据和相应的临床数据。在GSE9750和GSE52903数据集中,通过WGCNA和LASSO两种方法联合筛选宫颈癌枢纽基因,GEPIA数据库进一步筛选与预后相关的枢纽基因。在GEO数据集(GSE9750和GSE52903)和TCGA联合GTEx数据集中比较预后相关的枢纽基因在宫颈癌和正常宫颈组织中的表达情况,并在HPA数据库中验证其蛋白水平的表达。利用ssGSEA分析宫颈癌肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)中免疫细胞浸润情况,探究预后相关的枢纽基因与免疫细胞浸润和免疫检查点基因表达的相关性。结果 WGCNA和LASSO两种方法共筛选出7个宫颈癌枢纽基因,GEPIA数据库进一步筛选得到3个预后相关的枢纽基因MCM2、APOD和RAD54L。在GEO数据集(GSE9750和GSE52903)和TCGA联合GTEx数据集中,与正常宫颈组织比较,MCM2和RAD54L在宫颈癌组织中表达上调,而APOD则表达下调,与HPA数据库中免疫组化结果基本一致。3个预后相关的枢纽基因与免疫细胞和免疫检查点的表达有相关性。结论MCM2、APOD和RAD54L基因可能是与宫颈癌预后相关的分子标志物,与TME中免疫浸润相关。     

胃癌免疫相关长链非编码RNA预测模型的构建

目的·通过生物信息学方法构建胃癌患者免疫相关长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)预测模型并探讨其应用价值。方法·通过癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)数据库下载413例胃癌样本的转录组测序(RNA sequencing,RNA-seq)数据,其中正常样本32例、肿瘤样本381例。通过ImmPort网站获得免疫相关基因。通过相关性分析获得免疫相关lncRNA (immune-related lncRNA, irlncRNA)。通过limma R软件包获得差异表达irlncRNA(differentially expressed immune-related lncRNA,DEirlncRNA)并绘制热图和火山图。通过构建DEirlncRNA对解决样本批次矫正问题。下载TCGA胃癌患者临床病理特征数据,通过单因素分析获得预后相关的DEirlncRNA对,进而通过LASSO回归分析筛选DEirlncRNA对,最后通过COX比例风险回归分析构建风险预测模型。通过计算曲线下面积(area under curve,AUC...     

基于生物信息学筛选甲状腺乳头状癌相关预后基因

目的:通过生物信息学方法分析甲状腺乳头状癌预后相关基因,为后续实验提供理论基础,以便进一步研究甲状腺乳头状癌发生的可能机制。方法:利用生物信息学方法从癌症基因组图谱(the cancer genome atlas, TCGA)数据库中下载甲状腺乳头状癌和癌旁组织样本的RNA测序数据,通过差异分析获取差异基因;利用基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes Genomes, KEGG)进行差异基因生物学功能和通路富集分析;通过蛋白交互网络分析法(protein-protein interaction, PPI)筛选出关键基因;通过生存分析研究关键基因对甲状腺乳头状癌患者生存预后的影响。结果:在TCGA数据库中共筛选出甲状腺乳头状癌患者237例,其中甲状腺乳头状癌组织212例,甲状腺癌旁组织25例。通过差异基因分析后共筛选出715个差异基因;通路富集分析显示,神经信号转导活性、逆行内源性大麻素信号为主要的信号通路;通过PPI法共筛选出18个关键基因,包含9个上调基因和9个下调基因;通过生存分析发现高表达...     

基于加权基因共表达网络分析识别F2RL1为结直肠癌的核心致病基因

目的 通过生物信息学方法鉴定与结直肠癌相关的核心基因,并初步验证.方法 从TCGA数据库中下载正常人和结肠腺癌(COAD)患者的临床资料和基因表达数据;从GEO数据库中下载275例结直肠癌患者的肿瘤组织及其癌旁正常组织基因表达数据.通过差异表达基因分析和加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选差异共表达基因.对差异共表...     

上调的细胞周期相关蛋白在胃癌中的作用研究

目的 进一步研究胃癌发病机制.方法 富集分析3个GEO数据集筛选出的差异基因,利用STRING数据库绘制蛋白质相互作用图,使用Cytoscape软件筛选关键基因.通过TCGA数据库验证关键基因的差异表达.利用Western blotting和实时荧光定量PCR (qPCR)检测胃癌组织中细胞周期相关基因的蛋白和mRNA...     

基于“脾虚生痰湿”理论研究胃癌肝转移过程中节点因子作用

目的基于生物信息学筛选胃癌组织中差异表达基因,探讨胃癌组织及肝转移癌组织中差异基因的表达情况,并结合中医"脾虚生痰湿"理论寻找可作为胃癌肝转移过程中的节点因子。方法利用癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载胃癌相关数据集,分析肿瘤组织与正常组织之间基因的表达差异,利用单因素和多因素回归分析筛选具有独立预后作用的差异基因,进而构建风险模型,使用此模型来计算患者风险评分并绘制生存曲线,所选分子将通过临床样品进一步验证。结果在将胃癌组织与正常组织进行比较的过程中,共发现695个差异表达基因(P0.05),其中上调47个、下调648个。通过多因素回归分析,筛选出7个高表达、与预后有关的基因(P0.05)。我们基于预后风险模型计算了患者风险值,根据患者风险评分绘制的生存曲线表明,高危组和低危组的生存预后有显着差异(P0.05)。此外,临床样品的Real-time PCR检测表明,胃癌及肝脏转移病灶中DNMT3B和TRMT6表达增加,这与该研究生物信息学分析结果一致。结论基于TCGA数据库,该研究分析了胃癌基因差异表达与临床数据的关系,并建立了差异基因的预后模型。在临床样品中进一步证实了两个新分子(DNMT3B和TRMT6)在胃癌肝转移过程中具有重要的生物学功能,同时与中医"脾虚生痰湿"理论相结合进行阐述,该研究有可能为胃癌的早期诊断及预后提供新的靶标。     

基于加权基因共表达网络对胎儿生长受限发病机制的分析诊断标记物筛选

目的 宫内生长受限(IUGR)发病原因复杂,其发生机制也受多因素影响。文中利用加权基因共表达网络(WGCNA)分析IUGR机制,并寻找可能的诊断标志物。方法 从基因表达综合数据库(GEO)下载GSE100415和GSE12216数据集,利用WGCNA分析与IUGR相关的模块,对模块内的基因进行生物学功能(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)和疾病本体论(DO)富集分析,并且联合蛋白相互作用(PPI)得出诊断标志物的候选基因。用ROC曲线对候选基因的预测能力进行探索。为进一步验证生物信息学结果,用PT-qPCR检测17例胎儿生长受限胎盘组织和16例正常胎盘组织中的候选基因的表达水平。结果 WGCNA共表达网络表明,blue模块与IUGR密切相关,通过筛选blue模块基因得到PKM、LDHA、HK2、PIK3CB、OCRL共5个候选基因。RT-qPCR结果提示胎儿生长受限胎盘组织中HK2、PIK3CB和OCRL的表达水平均显著低于正常胎盘组织(P<0.05)。结论 通过WGCNA分析方法,筛选出与IUGR相关的枢纽模块,其中HK2、PIK3CB和OCRL可能作为潜在的诊断标记...     

基于TCGA数据库和GEO数据库分析SERPINE1在胃癌中的表达和预后影响

目的 分析SERPINE1在胃癌组织中的表达及其临床意义。方法 通过检索肿瘤免疫评估资源(TIMER)数据库,了解SERPINE1在33种癌症组织中的表达情况。通过检索癌症基因组图谱(TCGA)数据库,下载375例胃癌组织和32例癌旁组织的RNA-Sep数据和临床信息,通过检索基因综合表达(GEO)数据库GSE54129数据集下载了111例胃癌组织和21例癌旁组织的基因表达谱芯片,分别将TCGA和GSE54129数据集中的SERPINE1进行癌组织和癌旁组织的表达差异分析,COX分析TCGA数据集中临床基线资料和SERPINE1 mRNA表达水平对胃癌患者预后的影响。绘制Kaplan-Meier生存曲线和受试者工作特征曲线(ROC)分析SERPINE1 mRNA表达与预后的关系。通过基因富集分析(GSEA)挖掘并预测SERPINE1参与的通路。结果 TIMER数据库分析表明,SERPINE1在8种癌组织中明显高表达(P<0.05)。TCGA数据集、GSE54129数据集分析表明,在胃癌组织中SERPINE1表达高于癌旁组织(P<0.001)。多因素COX分析表明,病理Sta...     

加权基因共表达网络挖掘并验证调控前列腺癌转移的枢纽基因

目的 通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）挖掘并验证前列腺癌转移的关键枢纽基因。方法 对前列腺癌全基因组芯片GSE6919进行主成分分析（PCA）,通过R语言分析差异表达基因（DEGs）;利用WGCNA构建基因共表达网络并筛选关键基因;在 TCGA 公共数据中分析基因表达量及其与患者预后的关系;设计和验证针对转移相关的关键基因HNRNPA2B1的小分子干扰片段,通过MTT、流式细胞术、克隆形成、Transwell等实验验证其对前列腺癌细胞系生长、凋亡、克隆形成、迁移和侵袭的影响。结果 PCA分析显示癌转移组和原位及癌旁组明显分开聚类,基因表达差异显著。WGCNA分析得到与癌转移组密切相关的模块,与干细胞分化、氨基酸代谢及免疫反应密切相关。进一步筛选得到与前列腺癌发生相关的（BDH1、PAK4、EXTL3）和转移相关的（NKTR、CTBP2、HNRNPA2B1）6个枢纽基因,在TCGA数据库中有表达差异,且与患者的总生存期相关。Western blotting结果显示HNRNPA2B1小分子干扰成功;干扰片段转染PC3及LNCap细胞,MTT实验结果显示沉默HNRNPA2B1可抑制前列腺癌细胞的生长,流式细胞术结果显示沉默HNRNPA2B1可诱导细胞凋亡,克隆形成实验显示沉默HNRNPA2B1可抑制其克隆形成,Transwell实验显示沉默HNRNPA2B1显著抑制前列腺癌细胞的迁移和侵袭（P<0.05）。结论 发现前列腺癌发生相关的BDH1、PAK4、EXTL3和转移相关的NKTR、CTBP2、HNRNPA2B1 6个枢纽基因,为前列腺癌调控机制的研究提供了新思路。     

胃癌中IBSP基因表达及预后的生物信息学分析

目的：通过生物信息学分析筛选出胃癌和正常胃黏膜间差异表达基因,分析并预测其在胃癌发生发展及预后中的价值。方法：从癌症基因组图谱（the Cancer Genome Atlas,TCGA）数据库下载胃癌患者RNA-seq数据,使用软件R-Studio筛选差异表达基因,运用DAVID进行基因本体（gene ontology,GO）富集分析和京都基因与基因百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路分析,研究PI3K-Akt通路中表达差异最明显的基因,通过网站UALCAN对其进行表达量及临床病理特征分析,利用在线网站STRING构建蛋白互作网络,同时利用Kaplan-Meier Plotter在线分析其与胃癌患者预后的相关性。结果：共获得5 704个差异表达基因,包括1 225个上调和1 479个下调的蛋白编码基因;KEGG通路分析确定骨涎蛋白（inte－grin binding sialoprotein,IBSP）为目的基因;IBSP基因在胃癌组织中明显高表达（P<0.001）;且与胃癌患者的临床病理特征及不良预后明显相关（P<0.05）。结论：IBSP基因作为胃癌中潜在的癌基因,可能通过PI3K-Akt信号通路调控胃癌的早期进展,进而导致胃癌患者预后不良,有望成为胃癌新的临床诊断和预后标志物。     

基于TCGA数据库的胰腺癌临床预后风险模型的构建与药物筛选

目的：基于基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库构建胰腺癌预后风险模型和筛选候选药物。方法：通过TCGA数据库下载胰腺癌转录组和临床数据，通过R软件进行加权基因共表达网络分析(weighted correlation network analysis,WGCNA)、预后风险模型的构建、差异分析、Kaplan-Meier法生存分析、风险分析和临床相关性分析。通过受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC曲线)的曲线下面积(area under curve，AUC)和多因素cox回归分析判断模型准确性和独立性，最后运用CMAP平台进行胰腺癌药物的筛选。结果：下载得到胰腺癌转录组数据182例和临床数据185例，数据合并交集后纳入病例样本177例。WGCNA分析筛选模块基因为“MEgreen（P=0.04<0.05）”；通过单因素cox回归分析得到28个预后相关免疫基因和70个预后相关的lncRNA，进一步用Lasso回归和多因素cox回归分析进行预后风险模型构建。模型评价显示该模型可区分高低风险组的患者，高风险的患者较低风险预后较差（P<0.05）。训练组和验证组ROC曲线下面积（AUC）显示该模型具有一定的准确性。多因素cox回归分析显示风险得分可作为胰腺癌独立预后因子（P<0.05）。临床相关性分析显示年龄、性别、Grade、Stage、M和N期等临床性状在高低风险组之间无明显差异（P>0.05），T期在高低风险组之间具有明显差异（P=0.0215<0.05）。利用CMAP平台筛选出前5抑制胰腺癌高风险基因表达的药物中，HDAC抑制剂2种，FLT3抑制剂、种VEGFR抑制剂与细菌细胞壁合成抑制剂各1种。结论：根据TCGA患者生存数据和表达谱，结合基因库获得胰腺癌预后相关免疫基因和lncRNA构建的预后风险模型能作为胰腺癌预后判断的新指标。     

综合生物信息学分析鉴定与胃癌预后相关关键基因

目的 综合生物信息学方法分析识别与胃癌预后相关关键基因,探讨其能否作为胃癌预后预测的潜在生物标志物.方法 从美国高通量基因表达(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库下载胃癌患者基因芯片数据集(GSE79973)并在癌症和肿瘤基因图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数...