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7+甲基化调控基因的生信分析,容易模仿!

基因组分析 管理员 278℃ 0评论
7+甲基化调控基因的生信分析,容易模仿!插图

今天给同学们分享一篇关于肝细胞癌甲基化调控差异表达基因及其相关途径的鉴定的生信文章“Identification of Methylation-Regulated Differentially Expressed Genes and Related Pathways in Hepatocellular Carcinoma: A Study Based on TCGA Database and Bioinformatics Analysis”,这篇文章于今年7月份发表在 Front Oncol 杂志上,影响因子=7.564。文章作者在本研究中,首次揭示LIHC甲基化相关基因的调控网络 ,并确定了可作为生物标志物或潜在治疗靶点的候选基因。

1.肝癌中MeDEGs的鉴定

从50例配对肝癌和正常组织标本中筛选出3157个上调基因和1080个下调基因。图1A中的热图显示了具有最高和最显著差异的前100个DEGs。此外,还确定了1061个高甲基化和1401个低甲基化的DMGs,并将其表示为前100个DMGs的热图(图1B)。根据Spearman的相关分析结果,359个基因的表达与甲基化呈负相关。获得了满足这三个条件的9个上调和72个下调MeDEGss,并确定了基因列表(图2)。斯皮尔曼相关系数最高的前十名MeDEGss,如图3所示。

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图1.从数据库中鉴定的差异表达基因和差异甲基化基因

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图2.鉴定甲基化调节的差异表达基因

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图3.甲基化调节的差异表达基因

2.MeDEGss的功能富集分析

使用DAVID 6.8软件进行GO分析,阐明81个MeDEGs的功能(图4)。生物学过程和分子功能通路主要与转录调控有关。此外,细胞增殖和运动的负调控也得到了富集。此外,KEGG富集分析结果表明,“癌症途径”、“炎症性肠病”、“癌症转录失调”和“疟疾”通路与MeDEGs密切相关。”“肝细胞癌”也被富集,KEGG网络富集图如图5所示。

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图4.MeDEGs-GO富集分析

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图5.MeDEGss-KEGG富集分析网络图

3.肝癌预后相关MeDEGs

Kaplan–Meier曲线分析揭示了MeDEGs甲基化值与HCC患者总生存率之间的关系。心肌营养素-1(CTF1)、Frizzled-8(FZD8)、丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4)和锌指蛋白334(ZNF334)的超甲基化与总生存率呈负相关(图6A-D)。然后,进一步将上述四种MeDEGs的预后的高LG和低HG组进行比较。与高LG组患者相比,低HG组患者的生存率显著提高(图6E-H)。

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图6.MeDEGs甲基化表达的KM曲线与总生存率相关

4.基于甲基化的生物标志物的鉴定

根据CTF1、FZD8、PDK4和ZNF334的甲基化中位数,共有353名患者被分为高低两组。CTF1甲基化状态与性别和T分期显著相关。此外,PDK4高甲基化与性别、T分期和病理分期有关。然后进行单变量和多变量Cox回归分析,以评估上述四个基因甲基化状态的预后作用。根据中位基因甲基化状态将样本分为高甲基化组和低甲基化组。晚期T期、病理期和预后相关MeDEGs的高甲基化与HCC患者预后不良相关(表2)。多变量分析结果表明,CTF1和PDK4的T分期和甲基化状态是总体生存率的独立因素。

5.预后相关MeDEGs的GSEA

GSEA结果揭示了预后相关MeDEGs的潜在机制。从富集的KEGG通路中共获得11个通路,包括“剪接体”、“细胞周期”、“RNA降解”、“RNA聚合酶”、“DNA复制”、“错配修复”、“碱基切除修复”、“核苷酸切除修复”、“同源重组”、“蛋白质输出”,和“嘧啶代谢”(图7A)。图7B中以PDK4富集为例。

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图7.预后相关MeDEGs的基因集富集分析

小结

越来越多的证据表明,异常的DNA甲基化修饰是HCC进展中的一个关键分子事件。肿瘤抑制基因、细胞周期蛋白和DNA错配基因的启动子中的高甲基化状态已经被深入研究。肝癌细胞甲基化谱已成为肿瘤生物标志物研究的一个新领域。此外,由于其可逆性,DNA甲基化已被确认为潜在的治疗靶点。因此,MeDEGs鉴定将提供更多关于甲基化在HCC中作用的信息。DNA甲基化思路感兴趣的老师,欢迎扫码咨询

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