大家好，小云又来更新喽~ 

如果小云说只分析差异表达基因、通路和PPI网络，就能发一篇6分+纯生信，你信不？

当然，在看到这篇文章之前，小云也不信。

那么作者是如何做到的呢？原来是分析中增加了一步，分析“内分泌干扰化学物质”！

前列腺癌(PCa)的生长依赖于雄激素，如睾酮。这些激素与雄激素受体(AR)相互作用，其相关失调的基因表达与前列腺癌的发展和侵袭性有关。

由于在环境中发现的内分泌干扰化学物质(EDCs)可以模拟内源性激素，这些环境化学物质可以激活参与PCa生长和发育的分子途径。EDCs与前列腺癌预后不良有关。由于对环境中的化学物质暴露如何导致侵袭性前列腺癌的分子发病机制的不完全了解，其预防一直受到限制。

那么就可以利用比较毒物基因组学数据库(CTD)分析基因-疾病-化学物质的关系，推测EDCs通过关键基因影响疾病的进展。

题目：内分泌干扰化学物质影响与侵袭性前列腺癌相关的关键基因

杂志：International journal of molecular sciences

影响因子：6.208

发表时间：2023年2月

数据信息

研究思路

环境暴露于内分泌干扰化学物质(EDCs)可能模拟激素参与前列腺癌的发展。本研究旨在鉴定与PCa关键基因相关的EDCs。使用GEO数据库中六个PCa芯片数据集，分析差异表达基因。采用综合生物信息学分析进行富集分析(使用DAVID.6.8、GO、KEGG、STRING、MCODE、CytoHubba和GeneMANIA)。使用化学毒物基因组数据库(CTD)推断环境化学品暴露(包括EDCs)的影响。

分析流程图

主要研究结果

1. 分析差异表达基因（DEGs）并进行GO和KEGG富集分析

使用GEO2R在线工具分析6个GEO数据集的差异表达基因（DEGs），得到6个数据集中重叠的DEGs共369个基因，包括下调基因(260个)和上调基因(109个)（图1）。对这些DEGs进行GO富集分析和KEGG富集分析，发现上调的DEGs与钙信号通路、代谢通路、Rap1信号通路、Ras信号通路显著相关。

图1. 分析6个GEO数据集的DEGs

2. 构建PPI网络，筛选关键基因

利用STRING数据库工具对DEGs构建PPI网络。基于PPI网络，利用MCODE生成2个PPI网络模块(图2A-B)，模块1包含33个基因，模块2包含6个基因。

图2. PPI网络生成的2个模块

对上述PPI网络中排名前20位的基因(节点)进行分类，共得到了12个hub基因。通过Cytoscape的GeneMANIA插件构建了hub基因及其对相关基因的互作网络（图3）。

图3. 由GeneMANIA生成的hub基因网络(黑圆)，它们的相关基因(灰圆)，以及网络的预测权重百分比(物理相互作用，共表达，共定位，遗传相互作用，通路和共享蛋白域)

3. 验证Hub基因在PCa组织中的表达

利用TIMER数据库基于TCGA数据对PCa和正常前列腺组织中12个hub基因的表达差异进行分析。发现所有hub基因(5个上调，7个下调)在PCa组织中均发生了显著变化。

图4. 验证Hub基因在PCa组织中的表达

4. hub基因的生存分析

使用GEPIA在线工具进行了总生存期(OS)和无病生存期(DFS)分析，发现有2个基因：CCNA2(上调)和CENPF(下调)显著影响患者的OS（图5A-B）。Cox回归分析显示，12个hub基因均显著影响患者的DFS（图5C-D）。

图5. OS和DFS分析

基于TCGA-PRAD患者的Gleason评分，使用UALCAN进行基因表达对患者生存的影响。所有hub基因均显著影响Gleason评分与TCGA-PRAD患者的生存期（图6）。

图6. 使用UALCAN进行生存分析

5. 化学-基因相互作用分析

利用CTD数据库进行了基因-疾病联系、化学-疾病关系和化学-基因相互作用的分析，并利用PubMed数据库进行交叉引用。维恩图(图7)显示了CTD中与5个上调hub基因和7个下调hub基因相关化学物质的分析。有50种化学物质与5个上调的hub基因相关，186种化学物质与7个下调的hub基因相关，两者取交集得到22种化学物质，其中有17种被归类为公认的EDCs，1种化学物质是致癌的。

图7. CTD分析生成的维恩图

这些化学物质包括重金属、多环芳烃、环境酚、农药、雌激素化合物等。

总结

这篇文章的亮点就是基于利用比较毒物基因组学数据库(CTD)分析基因-疾病-化学物质的关系，推测EDCs通过关键基因影响疾病的进展。整体分析内容很简单，纯生信也能发6分+，性价比超高！说明我们可以从关注的角度做创新，不蹭热点也能发高分哦。

如果你还苦恼于生信分析没有思路，或者嫌分析方法太过简单、太过老套，想要创新思路的，或者对热点/潜在热点方向感兴趣的小伙伴快来联系小云吧！