文献详解|单基因~零代码~纯生信类

经常跟进公众号的粉丝们，应该了解我们有一个多快好省的项目—腾飞计划，即根据选定的基因X，结果内容将包含X基因在Y疾病中的异常表达/临床意义/上下游机制。基于腾飞计划的结果，一般可以选择直接整理成文，或者进行机制类研究。今天我们以一篇单基因纯生信类文章为例，看一下如何让腾飞计划直接成文。

文章标题：Aberrant methylation and microRNA-target regulation are associated with downregulated NEURL1B: a diagnostic and prognostic target in colon cancer.

发表期刊：Cancer Cell International

影响因子：4.175

研究背景

结肠癌是消化系统较为常见的一种恶性肿瘤，大多数病人因发现的时间较晚，失去了最佳手术时间而预后较差。因此，迫切需要确定结肠癌的早期诊断和预后的生物标志物。

研究意义

主角基因NEURL1B在结肠癌中第一次被报道，研究发现该基因可以作为结肠癌的早期诊断和预后标志物。

研究方法

差异表达分析：GEO2R (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/)

VENN分析：Online Omicshare 3.0 (http://www.omicshare.com/tools)

预后相关性分析：OncoLnc online analysis (http://www.oncolnc.org/)

独立预后因素分析：单因素/多因素回归分析

差异甲基化分析：MethHC (http://methhc.mbc.nctu.edu.tw/php/index.php)；UALCAN(http://ualcan.path.uab.edu/)

基于甲基化数据的预后分析：MethSurv (https://biit.cs.ut.ee/methsurv/)

基因集功能分析：GSCALite (http://bioinfo.life.hust.edu.cn/web/GSCALite/)

相关性分析：cBioPortal (https://www.cbioportal.org/)

蛋白互作网络：STRING (http://string-db.org/cgi/input.pl)

miRNA预测：miRANDA, miCODE, miRDB, miRWalK, miTarbase and TargetScan

功能富集：ONCOMIR (http://www.oncomir.org/)

诊断能力判断：ROC曲线

研究结果

1.  差异分析

所用数据集：GSE64658 , GSE44904,GSE31106，TCGA，作者自己收集的13对临床样本

分组：疾病组vs对照组

分析方法：多个GEO数据集分别进行差异分析，对差异基因进行VENN分析，结合预后分析，将主角基因NEURL1B筛选出来。进一步展示该主角基因在TCGA数据及自己收集样本中的mRNA表达及蛋白表达。

结论：主角基因NEURL1B在正常样本中高表达。

2.  NEURL1B 是结肠癌中的独立预后因素

单因素回归分析显示，淋巴结转移和远处转移是影响结肠癌的重要因素，多因素回归分析显示主角基因NEURL1B 是结肠癌中的独立预后因素。

3.  NEURL1B 在结肠癌中的甲基化分析

为了探究NEURL1B 在结肠癌中低表达的原因，作者对该基因的甲基化水平进行了分析。结肠癌中主角基因的表达与两种甲基化转移酶的表达是正相关的，且主角基因在癌症样本中高甲基化。

4.  NEURL1B的甲基化与结肠癌的临床分期和预后相关

与正常组相比，主角基因在各个分期均发生了高甲基化，该基因的低甲基化有利于生存。

5.  功能富集及PPI分析

基于该主角基因的功能富集及与通路代表性分子的相关性分析结果表明，该基因的表达与凋亡/细胞周期等通路相关。PPI网络分析显示，主角基因NEURL1B可以被识别为与notch受体竞争的潜在配体。且该基因在驱动基因发生突变时，一般呈现高表达。

6.  NEURL1B的表达与miRNA之间的关系

为了进一步探究该基因在结肠癌中低表达的原因，作者又进行了miRNA相关的分析。基于多个数据库预测的结果，找到8个可能调控该基因表达的miRNA，基于TCGA中的miRNA表达差异分析，进一步筛选了4个高表达的miRNA，并对miRNA的功能进行了分析。

7.  NEURL1B是一种新的诊断生物标志物

癌胚抗原(CEA)是临床诊断结肠癌常见的肿瘤标志物，与CEA (AUC=0.921)相比，NEURL1B曲线下面积更大（AUC值为0.947），表明NEURL1B对结肠癌具有较强的诊断能力。

橘子有话说

这篇文章不是我们腾飞计划的结果，但是和腾飞计划的部分内容有异曲同工之处（换句话说，切入的点是一样的，但是分析方法不一样）。综上所述，类似这种腾飞计划的结果，直接成文的前提是：立项要有依据（该基因有研究价值，即异常表达产生的临床意义），其次是探究该基因异常表达的上游机制或下游机制。

注：此推文未经许可禁止转载！

阅读推荐：