转移性结直肠癌患者总生存期的相关新基因APOH、KNG1和FGG

目的 通过生物信息学方法探讨结直肠癌转移的分子机制，为结直肠癌转移提供潜在的治疗靶点。方法 从高通量基因表达数据库（GEO）下载GSE41568数据集，用Limma软件包筛选转移性和原发性结直肠癌的差异表达基因；通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选与结直肠癌不同转移部位相关的核心模块和核心基因；使用STRING和Cytoscape构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络；利用PROGgenesV2数据库进行预后分析。通过基因集富集分析（GSEA）预测基因参与结直肠癌的潜在分子机制。结果 共获得1 159个差异表达基因，由703个上调基因和456个下调基因组成。共表达模块中，前50个核心基因的基因本体（GO）功能富集分析表明，基因主要与创伤反应和急性炎症反应相关。通过PPI网络筛选的3个核心基因APOH、KNG1和FGG对结直肠癌患者的预后有显著影响。结论 APOH、KNG1和FGG与结直肠癌患者的预后呈负相关，这些基因有望成为结直肠癌的诊断生物标志物或治疗靶点。     

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...     

加权重基因共表达网络分析识别慢性肾脏病 足细胞损伤关键节点基因MAGI 2

目的 通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）识别慢性肾脏病（CKD）足细胞损伤相关的基 因模块与关键基因。方法 从基因表达综合数据库（GEO）中下载包含足细胞损伤体外模型及CKD 患者肾小 球组份的表达谱GSE66107、GSE93798、GSE30528、GSE32591 4 个数据集。利用R 软件包做数据预处理并选 取错误发现率（FDR）<0.05 及差异倍数≥ 1.5 作为差异表达基因（DEG）;结合数据集GSE993395（133 例 CKD 患者肾小球样本）用WGCNA 进行模块化分析并对模块内基因进行功能注释（GO）,根据GO 结果和 含有文献报道的足细胞标准基因（PSG ）情况确定足细胞损伤相关模块,根据模块内基因连接度（Kwithin） 挑选枢纽（hub ）基因;利用Cytoscape 软件及插件Cluego 构建足细胞损伤相关模块基因的加权共表达网络。 结果 4 个数据集共得到 趋势一致的DEG 7 957 个,其中15 个DEG 在4 个数据集中均有差异（coDEG）。 GSE993395 中包含的4 031 个DEG 被用于WGCNA 分析;最终得到12 个基因模块,其中green 模块包含最多的 coDEG 和PSG,进一步通过Kwithin 发现其中同时作为coDEG 和PSG 的MAGI 2 基因是其hub 基因之一。结论 WGCNA 表达网络分析方法是一个高效的系统生物学方法,应用该方法发现CKD 时关键节点基因MAGI 2 在 足细胞损伤中可能起到重要作用。     

利用加权基因共表达网络分析构建食管腺癌预后枢纽基因网络

目的利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）构建食管腺癌预后枢纽基因网络,筛选与食管腺癌预后相关的枢纽基因。方法提取癌症和肿瘤基因图谱计划（TCGA）数据库中食管腺癌的标本数据,利用WGCNA匹配基因表达数据与临床预后数据,构建食管腺癌的基因共表达网络模块,并筛选出与预后最相关的模块和枢纽基因,再根据共表达权重系数大小在Cytoscape软件中进行可视化。结果共获得9例正常食管组织和78例食管腺癌的标本,其中男67例,女11例;年龄28.0~86.6[68.4（58.0,77.1）]岁;TNM分期：Ⅰ期10例,ⅡA期9例,ⅡB期16例,Ⅲ期33例,Ⅳ期10例。共筛选得到的多个模块中深蓝色模块与预后最相关,在深蓝色模块中识别出19个枢纽基因（PAQR8、MAMDC4、CEP44、SCRG1、UGT2B15、NUDT9、FOLH1、SFTPB、FBXO8、TENM1、CASR、NEB、SMIM19、SLC20A2、RNF170、SCN2A、GOLIM4、ICK、DNAH2）,并构建了枢纽基因的共表达网络。其中基因间共表达权重系数最大的3对基因分别是FOLH1和SCRG1、FOLH1和UGT2B15、FOLH1和SFTB。结论利用WGCNA可识别与食管腺癌预后相关的枢纽基因,为食管腺癌的治疗提供新靶点。     

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。     

利用加权基因共表达网络分析识别胆道闭锁相关的枢纽基因

目的:通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）识别胆道闭锁（BA）发病相关的枢纽基因。方法:从基因表达汇编（GEO）数据库下载BA基因芯片数据集GSE46960,利用WGCNA构建基因共表达网络,识别与BA相关的模块与枢纽基因,对关键模块进行基因本体论（GO）和京都基因和基因组百科全书（KEGG）富集分析。结果:通过WGCNA分析构建了20个基因共表达模块,确定与BA显著相关的模块为黄色模块（r=0.69,P＜0.05）,将黄色模块中的基因按基因连通性及基因显著性的不同阈值进一步筛选出16个枢纽基因。对黄色模块进行GO及KEGG分析显示,与BA显著相关的基因主要富集在细胞外基质（ECM）、细胞黏附分子、色氨酸代谢、甘油磷脂代谢、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）信号通路。结论:利用WGCNA方法识别出与BA相关的关键模块和16个枢纽基因,其中新发现有12个基因可能与BA发病相关,可能帮助阐明BA发病的机制。     

基于加权基因共表达网络分析及生物信息学分析鉴定肝细胞癌临床特征关键基因

目的：通过加权基因共表达网络分析鉴定肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）临床特征密切相关模块基因，为临床早期诊断及治疗提供参考。方法：从GEO数据库下载GSE84598芯片数据，综合加权基因共表达网络分析提取与HCC临床特征密切相关的模块基因。通过最大集团中心性（maximal clique centrality, MCC）算法对蛋白相互作用网络分析，鉴定出枢纽基因；最后通过TCGA数据库验证枢纽基因的表达情况、Kaplan-Meier Plotter在线数据库评估枢纽基因与HCC患者的预后关系。结果：通过对比HCC组织样本与正常肝组织样本的基因表达数据，共获得6 262个差异表达基因，其中上调2 207个，下调4 055个。运用加权基因共表达网络分析鉴定出关键模块的120个基因；通过与差异表达基因取交集，得到候选枢纽基因115个。富集分析结果显示，候选枢纽基因与细胞有丝分裂、p53信号通路等密切相关。进一步运用MCC算法对115个候选枢纽基因的蛋白相互作用网络进行分析，鉴定出5个枢纽基因，即NUF2、RRM2、UBE2C、CDC20和MAD2L1。通...     

基于加权基因共表达网络的子宫内膜癌关键基因筛选与预后分析

目的 基于加权基因共表达网络筛选影响子宫内膜癌发生发展的关键基因并分析其与预后的关系。方法 从美国国立生物技术信息中心基因表达综合数据库中下载包含子宫内膜癌组织和正常内膜组织样本数据集(GSE17025)的基因芯片表达数据。使用R 4.2.1软件中的Limma包筛选出差异表达基因,并利用WGCNA包构建基因共表达网络,获得相关模块及其基因集,然后利用Venn包对相关系数最大的模块基因和差异表达基因取交集。对交集基因进行基因本体论(GO)分析、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,并构建交集基因的蛋白-蛋白互作(PPI)网络,采用Cytoscape软件提取出关键基因,分析关键基因与子宫内膜癌预后的关系。结果 共筛选出差异表达基因2 165个,包含5个模块,其中红色模块(包括304个基因)与子宫内膜癌的相关度最高(r=-0.54,P<0.001),取二者交集获得137个基因。交集基因主要涉及细胞器分裂及核分化等生物学过程,且主要富集在同源重组、p53信号通路等信号通路中。PPI网络共筛选出7个关键基因,包括纺锤体样小头畸形相关蛋白基因(ASPM)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(...     

基于加权基因共表达网络分析阿尔茨海默病相关的核心基因

目的 采用加权基因共表达网络分析（WGCNA）探索阿尔茨海默病（AD）相关的差异基因模块及其枢纽基因,并对差异基因模块进行生物功能注释。方法 从GEO数据库下载转录组测序数据,根据基因的相关性,当关联系数阈值设定为0.85时,参数β=8,以此构建基因共表达网络;采用Pearson相关性检验计算模块基因与临床表型相关性,筛选出与AD显著相关的基因模块,根据模块内的连接性筛选枢纽基因;利用GO功能富集分析和KEGG通路分析对模块进行功能注释。进一步建立β-淀粉样蛋白（Aβ1-42）诱导SH-SY5Y细胞损伤模型,在模型组和对照组中检测枢纽基因的表达水平。结果 根据基因表达的相关性,共构建了10个基因共表达模块,其中brown和turquoise模块与AD组显著相关（brown：r=0.66,P<0.001;turquoise：r=-0.68,P<0.001）;结果显示48个基因在共表达网络中处于核心地位;通过生物注释功能发现,两模块中的基因主要富集在DNA损伤修复通路和代谢相关通路等生物学过程中。基因的差异表达分析显示,DNASE1、TEKT2、MTSS1L等基因在AD组中高表达,ACP2、LANCL2、GMPR2 等基因在 AD 组中低表达;体外实验进一步验证了在 Aβ1-42 诱导的 SH-SY5Y 细胞损伤过程中DNASE1、TEKT2、MTSS1L表达上调（P<0.01）,ACP2、LANCL2、GMPR2表达下调（P<0.01）。结论 brown和turquoise模块与AD高度相关,并从模块中筛选出MTSS1L、GMPR2、ACP2、ACTG1、LANCL2等枢纽基因,可能通过调节DNA损伤和修复参与AD发病机制。     

基于WGCNA分析和SVM建模对轻度认知功能障碍患者血液基因生物标志物的筛选研究

目的： 分析轻度认知功能损害（mild cognitive impairment,MCI）患者的外周血表达谱数据,寻找MCI的基因生物标志物。 方法： 从GEO数据库下载GSE63063表达谱数据,采用加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）明确与MCI相关的共表达模块,对最显著的模块进行功能富集分析,利用STRING数据库构建模块的蛋白互作（protein-protein interaction,PPI）网络,识别网络中的Hub基因,基于支持向量机（support vector machine,SVM）建立MCI的诊断模型,并进行受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve,ROC）分析,检测其诊断能力。 结果： 通过WGCNA分析,发现9个与MCI相关的共表达模块,brown模块与MCI的相关性最强。通过MCC算法筛选出每个模块的前15个Hub基因,其中brown模块的Hub基因诊断能力最高,在训练集及验证集中的ROC曲线下面积分别为0.864、0.789。 结论： brown模块的Hub基因可成为诊断MCI的潜在生物学标志物。     

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(...     

缺血性脑损伤大鼠外周血动态共表达网络分析

目的: 研究大脑中动脉栓塞（MCAO）大鼠不同造模时程外周血的特异表达基因及特征共表达网络模块。方法: 利用GEO数据库的基因表达谱芯片GSE119121联合R语言分析MCAO造模后不同时间点（0、1、2、3、6及24 h）外周血的差异表达基因。通过STEM工具筛选不同造模时程基因表达模式。利用基因本体（GO）数据库和京都基因与基因组百科全书（KEGG）数据库对差异表达的基因进行功能注释和通路富集。在R语言环境下利用CEMiTool包对基因表达谱矩阵进行共表达网络构建及模块分析,并将模块与不同造模时间点进行富集分析。结果: 与造模0 h相比,造模后1、2、3、6及24 h差异表达基因数分别为163、502、527、550、75。共有38种基因表达模式被富集,其中模式65和模式34分别在2~6 h特异上调或下调,Hp、Nos2、P2ry10及Klf12为两种模式的代表性基因。共表达网络模块分析显示,造模急性期早期（1~6 h）基因状态与模块2正相关,造模1~3 h基因状态与模块3正相关,造模2~6 h基因变化与模块4正相关。基因模块6随着造模时间的迁移,与各时间点从正相关（0~2 h）逐渐转为负相关（3~24 h）,模块6主要与病毒应答及固有免疫应答相关,其网络核心节点包括Mx1、Mx2、Rtp4等基因。结论: 本研究初步筛选了缺血性脑卒中急性发病期大鼠外周血的特征基因及动态共表达网络模块,为探究缺血性脑卒中的病理生理变化规律提供了依据。     

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。     

基于生物信息学的未分化甲状腺癌关键发病机制及其潜在干预靶点研究

目的: 阐明未分化型甲状腺癌（ATC）的分子病理状态,并挖掘其潜在的干预策略。方法: 利用GEO数据库联合R语言分析ATC组织与正常甲状腺组织差异表达的基因;利用京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路数据库和基因本体（GO）数据库对差异表达的基因进行富集和功能注释;基于STRING数据库及Cytoscape软件构建蛋白质相互作用网络,分析其关键网络节点和基因簇;最后采用L1000CDS²数据库预测ATC的潜在治疗药物。结果: 共获得2087个差异表达基因。与正常甲状腺组织相比,ATC组织细胞内信号通路及肿瘤微环境均发生显著改变,包括PI3K-Akt信号的持续激活、p53通路的激活、炎症反应、细胞外基质重塑等。蛋白质相互作用网络提示存在3个重要的基因簇和9个关键节点。将差异表达基因与L1000CDS²数据库进行比对后发现22个能够逆转ATC病理状态的潜在化合物。结论: 本研究揭示了ATC发病机制中的关键节点,为ATC的治疗提供了潜在的靶点。     

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。     

非体外循环冠状动脉搭桥术后新发房颤的影响因素分析

目的:分析非体外循环冠状动脉搭桥(OPCABG)术后新发房颤的影响因素。方法:选取2019年1月—2019年8月择期行OPCABG术患者209例,术后住院期间确诊新发房颤患者36例（新发房颤组）,未新发房颤患者173例（非房颤组）。比较两组患者的临床资料,进一步采用Logistic回归分析OPCABG术后新发房颤的影响因素。结果:新发房颤组右冠状动脉近段狭窄≥75%的比例、主动脉内球囊反搏（IABP）辅助率明显高于非房颤组（均P<0.05）;两组间其他临床资料差异均没有统计学意义（均P>0.05）;采用Logistic回归分析:右冠状动脉近段狭窄≥75%（OR=3.999,95%CI:2.072～19.753,P<0.00１）,IABP辅助率（OR=6.397,95%CI:2.072～19.753,P<0.001）是OPCABG术后新发房颤的影响因素。结论:右冠状动脉近段狭窄≥75%,围术期需要IABP辅助是OPCABG患者术后新发房颤的影响因素。     

应用生物信息学技术筛选结直肠腺瘤相关基因

目的应用生物信息学技术筛选结直肠腺瘤与正常结直肠黏膜组织的差异表达基因,寻找其中的关键基因并分析分子机制。方法公共数据库GeneExpressionOmnibus（GEO）下载基因芯片GSE8671,通过R语言软件筛选出差异表达基因,进一步对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG信号通路分析,并通过构建蛋白质-蛋白质相互作用网络筛选出关键基因。结果共筛选出381个差异表达基因,其中结直肠腺瘤中上调的基因248个,下调的基因133个。GO功能富集分析显示差异表达基因主要与趋化因子激活、趋化因子受体结合、激素激活和生长因子激活有关,KEGG信号通路分析表明差异表达基因与趋化因子信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、细胞因子与受体相互作用和药物代谢有关。通过蛋白质-蛋白质相互作用网络共筛选出IL-8、CXCL1、CXCL12、CXCL13、CXCL11、CXCL2、CCL19、CCL20、PPBP、PF-4等10个关键基因。结论应用生物信息学技术分析筛选结直肠腺瘤基因有助于进一步探讨结直肠腺瘤和腺癌发病的分子机制,为两者的早期诊治提供理论依据。