无实验生信文章:PLS3作为导管癌早期诊断的生物标志物

随着各种测序技术的不断发展,在生物信息学相关的挖掘类文章也出现井喷式增长。转录组挖掘既是从以发表文献中的转录组数据进行进一步分析,通过旧数据得到新思路的过程。今天小编就给大家带来一篇对多个数据集进行了生物信息学分析,以评估胰腺导管癌中的差异表达基因。最后将重点放在PLS3作为导管癌早期诊断的生物标志物的文章。这篇文章是华中科技大学同济医院肝胆外科为单位,并且由国自然资助的工作。发表在Cancer Cell International(2020 IF=5.77)。对于其他临床医生或者研究人员可以参考借鉴这篇文章,达成自己的毕业或晋升条件。

       

使用数据库:

GEO:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo

TCGA:https://portal.gdc.cancer.gov/

UCSC:https://xena.ucsc.edu/

GTEx:https://xenabrowser.net/

使用工具:

代谢基因快速可视化工具(MERAV,http://merav.wi.mit.edu)

在线Venn图工具(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/Venn/)

在线GO,KEGG工具(DAVID:https://david.ncifcrf.gov/)

 

1. 使用各种在线数据集识别与PDA相关的deg

 

首先作者下载了多个数据集,并进行生物信息学分析,以确定胰腺导管腺癌(PDA)、正常胰腺、弥漫性大B细胞淋巴瘤(Dll)和正常淋巴结组织中的DEGs。作者发现胰腺和淋巴结样本之间共有1611个DEGs,胰腺和Dll样本之间共有3063个DEGs。

       

作者使用113个PDA和70个胰腺样本,比较了用MERAV数据集识别的DEG和用GEO数据集识别的DEG,最终确定了1881个上调DEG和128个下调DEG。作者使用交集显示PDA的84个DEG显著高于其他三种组织类型,然而,没有在其他三组中发现任何DEG。

       

 

2. 这些deg的功能GO术语分析

作者在对这84个DEG做GO术语分析,发现前六个术语(“细胞-细胞连接”、“细胞粘附分子结合”、“细胞顶端部分”、“侧质膜”和“桥粒”)与PDA发展显著相关.

       

3.使用TCGA 和 GTEx的数据验证这些DEG

 

为了验证来自MERAV和GEO数据集的DEGs,作者下载了来自TCGA的178个PDA和171个正常胰腺样本的mRNA测序数据以及GTEx数据库。在MERAV和GEO数据集中总共2971个上调的DEG中,有46个在PDA的TCGA和GTEx数据集中被确认为高表达。这些DEG可以作为区分PDA和其他三种组织类型的指标。在数据库样本分析显示,这46个DEG中有16个在PDA显著过表达。

4.DEGs与PDA预后的关系

 

作者通过绘制Kaplan–Meier曲线和对从TCGA获得的176名PDA患者的数据进行对数秩检验,研究了这16个DEGs与PDA预后的关系。数据显示,这16种DEG中的5种(NET1、KCNK1、MAL2、PLS1和PLS3)与PDA患者的总生存期(OS)不佳相关。然而,只有PLS3数据被整合自R2和ICGC数据库的存活数据所验证。但是作者没有发现PLS3表达与PDA的临床病理特征之间的相关性。单变量和多变量Cox分析的结果显示,PLS3表达是发展中PDA分类的显著危险因素。多变量分析结果显示,PLS3表达是PDA生存率的独立预测因子。

       

5.PLS3表达在PDA诊断中的准确性

 

为了评估PLS3表达对PDA的诊断价值,作者绘制了ROC曲线,发现PLS3表达在PDA显著升高。PLS3在区分PDA和正常胰腺方面的诊断效率中等,在病例数据中AUC为0.7–0.9,在其他三个数据集中AUC也较高(09–1.0)

       

作者发现,在MERAV数据中,PLS3在胰腺中的表达高于淋巴结。对46个正常胰腺和10个正常淋巴结样本的检查揭示了类似结果. 在来自TCGA和GTEx的胰腺样本、来自MERAV的胰腺样本、来自TCGA和来自MERAV的Dll样本中,PLS3的表达被用于区分胰腺和Dll。作者分析显示PLS3在正常胰腺中过度表达,并且PLS3的诊断效率很高。为了验证PLS3在PDA的表达高于在Dll和淋巴结中的表达,作者分析了来自PDA和Dll样本的细胞系数据。结果显示,PLS3在PDA的表达显著高于在Dll和正常胰腺组织中的表达,并且PLS3的诊断效率很高。这些数据表明,PLS3不仅可以作为一种有效的诊断标记来区分PDA与正常胰腺,还可以作为一种有效的诊断标记来区分Dll和淋巴结。

 

       

6.在PDA,PLS3与已知预后和诊断标志物的关联

为了进一步阐明PLS3表达在PDA的作用,作者选择了以前用于诊断PDA或预测受影响患者预后的各种生物标志物并计算了rs值。使用来自GEO数据的批量数据集,发现KRT7和SPP1与PLS3表达相关而SPARC与PDA的PLS3表达有很强的相关性。TCGA的数据也证实了这些模式。TCGA数据揭示了KRT19与PLS3之间的弱关联,而GEO数据集显示了中等关联。我们还进行了Kaplan–Meier分析。在这两个数据集中,KRT7被证实与PDA患者的预后相关。

       

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