一. 研究背景近年来,对膀胱癌(BC)单分子的大量研究发现,失调的mRNA通过参与Akt信号途径和NF-kB途径等许多途径的异常激活而促成BC肿瘤的发生, lncRNA UCA1和H19的异常表达与BC的发生、发展和转移密切相关,有关泌尿系统肿瘤与miR-145,miR-205之间关系的研究表明,大量miRNA参与了肿瘤的发展。 二. 分析流程1. 数据资源的收集与预处理对应“结果解读”中图2 2. 三层网络的建设对应“结果解读”中图3 3. 关键节点有关基因的分析对应“结果解读”中图4-7;表2-4 三. 结果解读1. 拓扑属性的计算讲解拓扑基本关系(图1算式1),中介中心性计算(图1算式2),靠近中心性计算(图1算式3)。结果体现在表1 。 图1. 计算拓扑属性 算式1
算式2
算式3
2. 获得上调和下调的DElncRNA,DEmRNA,DEmiRNA 通过比较BC的正常和癌症样本,获得了:1,457个(1,036个上调,421个下调)DElncRNA(图2A),3,047个(1,823个上调,1224个下调)DEmRNA(图2B),247个(214个上调,33个下调)DEmiRNA(图2C)。其中红色表示上调,绿色表示下调。 3. 构建膀胱癌的三层网络通过合并lncRNA-miRNA调控网络,miRNA-mRNA调控网络和lncRNA-mRNA共表达网络,构建了膀胱癌的三层网络(用Cytoscape软件可视化)。 包括367个mRNA,65个miRNA,197个lncRNA和1749个边缘。橙色椭圆表示DElncRNA,绿色矩形表示DEmRNA,黄色三角形表示DEmiRNA。 4. 筛选出枢纽miRNA用图1的三个算式,计算图3中居中性,紧密性和中心的度前10的基因的拓扑属性,得到枢纽节点:miRNA-195和miRNA-93。每列中出现的基因以粗体显示。 这么做的目的是提取三层网络(图3)中的子网(图4)。 5. 得到枢纽miRNA的子网根据提取出的两个关键的miRNA及其链接的mRNA和lncRNA重建了一个新的子网,其中包括71个mRNA,2个miRNA,73个lncRNA和144个边缘。红色表示上调;绿色表示下调(子网使用Cytoscape软件可视化)。椭圆代表DElncRNA,三角形代表DEmiRNA,矩形代表DEmRNA。 6. 深入了解枢纽miRNA的基因本质使用DAVID(https://david./)进行基因本体(GO)分析;为了更全面地了解途径富集的情况,分析了miRNA-93的35个靶基因(图5A),miRNA-195的36个靶基因(图5B)。 使用GO Term(Gene Ontology,基因本体论) 进行富集分析。GO从3个方面(顶层术语)描述基因本质:
7. 深入了解枢纽miRNA的基因本质后进行的分析miRNA-93的35个靶基因的GO分析(图2,3左列),miRNA-195的36个靶基因的GO分析(图2,3右列)。 8. 得到miRNA靶向的mRNA富集的结果
9. 分析miRNA靶向的mRNA富集的结果发现信号通路“癌症中的miRNA“,“ HTLV-I感染”和“细胞周期”显着丰富了KEGG通路,表明这三个信号通路与BC密切相关。 10. 得到两个枢纽miRNA对于BC的影响miRNA-93的高表达可能促进癌细胞的增殖并抑制其凋亡,从而导致癌细胞的过度增殖和退化(图7A),而miRNA -195在BC中被下调,因此可能与BC的发生和发展密切相关(图7B)。 x轴表示OS(总体生存)的时间,轴表示存活率。这是对子网中的miRNA / lncRNA和mRNA进行的Kaplan-Meier生存分析,目的是预测BC中DERNA的总体生存。 这篇文章主要通过构建网络筛选出2个枢纽miRNA,并对这两个miRNA进行了深度分析,为膀胱癌的治疗提供了新思路。 我们一起期待下一篇精彩的文献吧! 编辑:桑葚 校审:糯米饭 |
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