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非腫瘤疾病也可以構(gòu)建預(yù)測模型啦
阿爾茨海默?。ˋD）作為一種慢性進行性神經(jīng)退行性疾病，是由淀粉樣蛋白-β斑塊和神經(jīng)纖維纏結(jié)定義的。散發(fā)性AD（即典型的AD癡呆）最常見的臨床表現(xiàn)是一種緩慢進行的遺忘性疾病，反映了內(nèi)側(cè)顳葉結(jié)構(gòu)中神經(jīng)纖維纏結(jié)病理的主要早期分布，最終演變?yōu)檫z忘性主導(dǎo)的多域癡呆。然而，非遺忘表型的特征是基于視覺、語言、執(zhí)行、行為和運動領(lǐng)域的最初、顯性困難。這些表現(xiàn)（“典型AD”）不成比例地影響了65歲之前出現(xiàn)癥狀的年輕癡呆患者。因此迫切需要確定可能改善AD患者診斷和治療的新分子靶點。
今天給大家分享一篇發(fā)表在Oxidative Medicine and Cellular Longevity（IF:7.31）的文章：
Integrated Analysis of Weighted Gene Coexpression Network Analysis Identifying Six Genes as Novel Biomarkers for Alzheimer’s Disease
基于公共數(shù)據(jù)，采用差異表達基因分析和基于臨床性狀的加權(quán)基因共表達網(wǎng)絡(luò)分析（WGCNA）相結(jié)合的方法，通過比較對照組和AD患者，進一步分析和鑒定了一組與AD相關(guān)的共表達基因，并最終構(gòu)建預(yù)測模型有助于提高AD患者的診斷和治療。
結(jié)果
1、功能富集分析
基于AD組和對照組的數(shù)據(jù)進行GSEA分析，結(jié)果如圖1所示。
圖1
2、AD組和對照組之間的差異表達基因的鑒定
在AD患者和對照組之間發(fā)現(xiàn)有2349個基因表達下調(diào)，2325個基因表達上調(diào)。
圖2
3、WGCNA和關(guān)鍵模塊和樞紐基因的鑒定
剔除異常樣本并進行基因篩選后，提取GEO數(shù)據(jù)集中共161個樣本的4665個基因的表達譜，利用R軟件中的軟件包“WGCNA”構(gòu)建加權(quán)基因共表達網(wǎng)絡(luò)。如圖3所示，藍色模塊與AD的正相關(guān)關(guān)系最高?；谒{色模塊中存在的基因，建立了一個蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)，總共有16個基因被鑒定為hub基因。
圖3
4、關(guān)鍵模塊的GO和KEGG通路分析
圖4
5、PPI構(gòu)建
圖5
6、模型的建立與評估
提取所選hub基因的表達譜，建立LASSO模型（圖6）。基于6個基因的模型的AUC值為0.940，說明這些基因可能會作為AD的潛在生物標志物，便于進一步檢測。
圖6
整體來說，這篇文章方法簡單，思路清晰，鑒定了一組與AD相關(guān)的共表達基因并建立了AD相關(guān)的6-mRNA預(yù)測模型。AUC更是達到了0.94。那其他疾病是不是也可以這樣做呢？答案是肯定的。
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非腫瘤疾病預(yù)測模型構(gòu)建
二維碼
當然，非腫瘤疾病公共數(shù)據(jù)能做的可不只是篩選診斷預(yù)測maker，可還有探究細胞表型異質(zhì)性的解題思路哦，例如下面這篇最新發(fā)表在Nature Communications（IF:17.694）的文章：
Differential compartmentalization of myeloid cell phenotypes and responses towards the CNS in Alzheimer’s disease
髓系細胞被認為是阿爾茨海默病（AD）中的一個重要角色。然而，它在不同身體隔間的表型和功能的連續(xù)變化以及它們作為AD的生物標志物的使用仍然難以捉摸。在本研究中，作者對外周血、腦脊液、脈絡(luò)膜叢（CP）和腦實質(zhì)之間的免疫細胞進行了表型和代謝特征分析，發(fā)現(xiàn)腦脊液細胞增加了炎癥、吞噬和代謝相關(guān)標志物的表達。AD患者髓系細胞表型的變化在脈絡(luò)膜叢、腦實質(zhì)和體外刺激下更為明顯，提示AD-髓系細胞更容易受到環(huán)境變化的影響。
結(jié)果
1、外周血和腦脊液髓系細胞之間的表型差異
圖1
2、腦脊液腔室中表達p2y12的髓系細胞比例增加
圖2
3、腦脊液處理后的髓系細胞葡萄糖代謝的變化
圖3
4、腦脊液暴露后髓細胞表型和免疫反應(yīng)的變化
圖4
圖5
圖6
5、脈絡(luò)膜叢和腦實質(zhì)的髓系細胞表型差異
圖7
圖8
這篇文獻全面展示了AD中髓系細胞的異質(zhì)性，得出結(jié)論：“腦脊液中的髓系細胞存在激活表型（如生物能量途徑的改變、表型的變化和吞噬活性的增加）這可能有助于我們的系統(tǒng)抵御病理刺激和/或調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫的激活。一旦這一過程發(fā)生失調(diào)（如AD），它可能導(dǎo)致不同腔室的慢性炎癥，這可能進一步損害系統(tǒng)，如T細胞激活和定植的失調(diào)”。
同樣，其他疾病也可以深入探究不同部位的細胞表型異質(zhì)性。所以其實有時候一個簡單的角度就可以展開分析，也就是除了深入挖掘某一點，擴大分析范圍也可以發(fā)表到很好的期刊上去。所以有意向的小伙伴趕緊掃碼聯(lián)系我們吧。
