提到非肿瘤纯生信研究,我们总会因为数据少,临床信息不全,样本量小而发愁,而且由于大部分的小疾病方向集中在NCBI GEO数据集,基本上都是基因芯片,想做个多组学也是难上加难。有时候好不容易找见一套可用的数据,却发现该分析的都分析了,总也找不到切入点。
今天小编给大家提供一个新的思路,从lncRNA着手,这是因为对于GEO上的一些芯片,我们可以利用探针序列重新比对到人的基因组上,从而重注释出来一些lncRNA,比如常见的GPL570(HGU113a plus 2.0)平台就会注释出来不少的lncRNA,从而进行下游的研究,具体的注释过程,我们后续会给大家详细介绍。
好了,回到今天的主题,我们从下边这篇文献给大家详细介绍研究的过程,文章研究的是免疫相关的lncRNA在牙周炎疾病中的免疫调节机制。
一、数据获取
作者从NCBI GEO数据库中下载了两套牙周炎数据集GSE16134和GSE10334,其中GSE16134作为分析数据集,GSE10334作为验证数据集,此外,从immport数据库下载了17中免疫基因集。
二、免疫相关的lncRNA鉴定
和以往研究不同,作者并没有一开始进行差异分析,然后通过差异lncRNA和免疫基因共表达来鉴定免疫相关的lncRNA,而是基于所有的lncRNA和mRNA,首先进行相关系数计算,对于每一个lncRNA来说,得到一个共表达mRNA排序列表,然后基于GSEA原理,观察17种免疫基因集是否显著富集在该排序列表的顶端和低端(PS:想了解GSEA原理,请观看我们以往的系列课程:基因集功能富集分析(GESA)的实操教程与结果解读),这样最终就会获得每一种免疫基因集相关的lncRNA,作者进一步进行统计,发现cytokine and cytokine receptors相关的lncRNA数目最多。
三、免疫lncRNA更容易发生扰动
接下来通过差异lncRNA分析,发现与其他lncRNA相比,免疫相关lncRNA中更容易发现表达干扰,这说明免疫调节网络在牙周炎中起重要作用。
四、 免疫lncRNA与免疫细胞浸润之间的研究
通过MCPCounter算法,估算了免疫细胞浸润水平,进一步研究了免疫lncRNA和免疫细胞之间的关系(PS:想了解更多估算免疫细胞浸润的算法,请参加我们的课程:肿瘤微环境和免疫浸润分析生信实操课https://mp.weixin.qq.com/s/kG-PSP9LZ2mdDQGwnnLhTg)
五、免疫lncRNA与通路机制之间的研究
通过GSVA算法,估算HALLMARK基因集富集得分,进一步计算免疫lncRNAs和通路之间的相关性,构建lncRNA-pathway网络。
六、免疫亚型识别
基于免疫相关的lncRNA,进行一致性聚类,将样本分为不同亚型,观察亚型间临床信息的差异、免疫浸润细胞差异、免疫通路差异:cluster2非常明显与侵袭性牙周炎相关,而cluster1与慢性牙周炎相关。亚型-1具有更高程度的浸润免疫细胞和更活跃的免疫基因组, 表明在亚型1中发生了更多的免疫反应
七、WGCNA鉴定免疫相关的lncRNA-mRNA模块
通过WGCNA分析,鉴定了调控NK细胞的lncRNA-mRNA模块
总之,作者系统地鉴定了牙周炎中免疫相关的lncRNA,并分析了其与免疫类别、干扰的lncRNA、浸润的免疫细胞和免疫基因集的关系。根据lncRNAs确定两种免疫相关牙周炎亚型,并研究其与免疫细胞、临床特征和生物学功能的关系。还鉴定了免疫细胞相关基因-lncRNAs网络。这些结果可以从基因-lncRNA-免疫细胞网络中看到牙周炎的潜在机制。这些不仅能激励研究者,也能帮助他们进行牙周炎相关的免疫研究。
以上就是我们本次分享的主要内容了,是不是顿时感觉非肿瘤方向也能玩出新花样呢,如果你想要进一步学习,欢迎关注我们的宫主号“云生信学生物信息学”,目前所列干货主要包括了免疫研究中用到的主流软件、R包以及数据库:CIBERSORT、ESTIMATE、ssGSEA、MCPcounter、EPIC等等,如果你稍微知道点R代码的那些事儿,结合我们的干货,分分钟复现上述文章。