最新20分文章原来靠生信分析，老板问我为何跪着看
以往我们公众号讲解过很多厉害的文章，涉猎广泛，紧扣热点，提炼出文章的套路供大家参考，有些咱们能模仿，因为套路简单，分数也偏低了一些（只要毕业好使就行），但是有些高分文章是否也能总结出套路呢？有倒是有，但是难度可能稍微有点大，今天咱们来继续解读一篇让人不得不服的开始于TCGA数据库数据挖掘的20分文章，发表于Cancer Cell上。
标题：lncRNA Epigenetic Landscape Analysis Identifies EPIC1 as an Oncogenic lncRNA that Interacts with MYC and Promotes Cell-Cycle Progression in Cancer
期刊：Cancer Cell（23分）
时间：2018.4
单位：匹茨堡大学
作者呢是一个中国人，就是下图这个Da Yang博士，毕业于哈尔滨医科大学。
用一句话来描述这篇文章的中心思想就是：通过对TCGA、COSMIC中6,475个肿瘤样本（20多个癌症）以及455癌细胞株的lncRNA的基因组表观遗传分析，纯数据挖掘后得到一个lncRNA EPIC1，其高表达和肿瘤预后相关，而且过表达后引起体内外肿瘤细胞的增殖，分子机制上EPIC1和c-MYC蛋白结合调控CDKN1A, CCNA2, CDC20以及CDC45等基因的表达，促进细胞周期相关过程。
师兄来给大家庖丁解牛一下作者的神思路。
（1）肿瘤lncRNA、mRNA的基因启动子区的表观遗传分析
咱们平常理解的生信分析无非就是差异基因、PPI网络、GO分析KEGG富集、ceRNA网络等，作者一上来就放大招，作者综合了20多种癌中类型，共计6,475个肿瘤样本以及455癌细胞株的现有基因组表观遗传数据，进行了数据挖掘，分别对mRNA和lncRNA的基因启动子区进行了组蛋白甲基化、乙酰化、CpG岛甲基化水平分析，发现在各种肿瘤类型中，lncRNA和mRNA的启动子区DNA甲基化水平和类型存在显著差异。
（2）lncRNA基因的启动子甲基化水平在TCGA的RNA-seq中验证
这里面首先遇到的问题是，作者虽然能够获得肿瘤中哪些lncRNA启动子区甲基化高低，但是也只能推测表达关系，例如根据经验推测低甲基化（hypomethylation）促进lncRNA的高表达，而超甲基化（hypermethylation）导致lncRNA的表达下调。
同样地，还是利用数据挖掘，作者通过对TCGA的RNA-seq中lncRNA转录本的信息进行整合，共在 5,602 TCGA肿瘤数据中得到12,382 lncRNA 表达水平信息，然后通过与DNA甲基化水平联合分析，一共得到 2,123个差异表达的 lncRNA，其中包括1,006 个高表达 以及1,117个低表达。
每一列代表一种肿瘤类型；
红色代表推测高表达lncRNA，绿色是低表达；
圆面积代表P值；
（3）TOP20的高表达lncRNA至少和一种肿瘤的差预后相关，EPIC1的表达和乳腺癌的预后相关
首先发现TOP20高表达lncRNA至少和一种肿瘤的差预后相关，而TOP10低表达lncRNA和至少一种肿瘤的好的预后相关，在这里面EPIC1表达水平和DNA甲基化的程度成反比，且高表达和乳腺癌的差预后相关，低表达和乳腺癌好的预后相关。
作者用化疗药物地西他滨处理了乳腺癌细胞MCF-7和MB231，最终地西他滨引起了乳腺癌细胞中EPIC1启动子区的DNA甲基化水平下降，介导了EPIC1的高表达，也就是说EPIC1介导了乳腺癌的耐药机制。为了进一步确定启动子去甲基化和基因的表达相关，作者克隆了EPIC1的启动子区，做了甲基化荧光素酶实验，发现低表达的启动子区序列会介导荧光素酶的高表达，而且有统计学意义。
（4）EPIC1促进管腔型乳腺癌发展，和癌基因c-MYC蛋白相关
接下来就是做细胞和动物的功能实验，EPIC1的敲减表达使得乳腺癌细胞停留在了G0/G1，同时乳腺癌细胞的增殖、迁移和克隆形成能力下降，皮下成瘤实验中发现敲减EPIC1后，乳腺癌细胞的体内成瘤能立下降明显。
而后对EPIC1敲减后的乳腺癌细胞株的测序，做GSEA分析，发现其和MYC基因下游蛋白的表达高度相关联，而WB也验证了这样的结论。
（5）分子机制：EPIC1直接结合c-MYC蛋白，调控下游CDKN1A, CCNA2, CDC20以及CDC45等基因的表达，促进乳腺癌的细胞周期相关过程。
①RIP实验、Northern Blot验证EPIC1直接结合c-MYC蛋白，且c-MYC是EPIC1的主要作用分子
②EPIC1调控了c-MYC蛋白的靶基因CDKN1A, CCNA2, CDC20以及CDC45等
所以说，这是一篇数据挖掘撑起了半边天的文章，供感兴趣且有钱有闲的童鞋拿给自己的老板作为参考，一激动说不定给你拨点钱，拿着和我们小张聊科研团队合作呢。
今天先说到这里，下期见。
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