快来尝鲜！12月份发表的5+ceRNA纯生信文章
导语
今天和大家分享的是2020年12月份发表在Front Cell Dev Biol杂志上的一篇文章（IF=5.186)，“Integrated Analysis of a Competing Endogenous RNA Network Reveals a Prognostic Signature in Kidney Renal Papillary Cell Carcinoma”。文章中作者基于TCGA数据库根据差异基因构建了一个竞争性内源性RNA（ceRNA）网络，并通过结合单变量Cox回归方法和逐步回归方法来建立预后模型验证，为KIRP的分子治疗提供了新的靶点。
Integrated Analysis of a Competing Endogenous RNA Network Reveals a Prognostic Signature in Kidney Renal Papillary Cell Carcinoma
ceRNA调控网络揭示肾乳头状细胞癌预后指标
一、背景介绍
肾乳头状细胞癌（KIRP）发病率约为15–20%，但较少有可靠的临床特征来预测KIRP患者预后。尽管已开发针对如血管内皮生长因子（VEGF）受体以及雷帕霉素（mTOR）抑制剂的靶向药，但患者治疗的反应不一致。因此，找到可靠的预后预测指标以指导KIRP的临床治疗至关重要。
二、结果解读
1.差异表达的mRNA，miRNA和lncRNA的鉴定
作者选择18,505个mRNA，9,644个lncRNA和869个miRNA进行差异表达分析，其中共发现1,832个DEmRNA（853个上调和979个下调），1,036个DElncRNA（458个上调和578个下调）和93个DEmiRNA（42个上调和51个下调）。
2.DEmRNA的功能富集分析
在GO分析中，上调的mRNA主要富含细胞外基质，受体-配体活性和中性粒细胞活化。下调的mRNA主要富集于金属离子跨膜转运蛋白活性和二价无机阳离子稳态。在KEGG分析中，上调的mRNA主要富集在金黄色葡萄球菌感染和细胞因子-细胞因子受体相互作用上。
图1 DEmRNA的功能富集分析
3.KIRP中ceRNA网络的构建
为探索KIRP中DEmRNA，DElncRNA和DEmiRNA之间的相互作用机制，作者使用Cytoscape构建ceRNA网络。网络中共记录1,251个lncRNA–miRNA–mRNA相互作用，包括21个DEmiRNA（6个上调，15个下调），52个DElncRNA（21个上调，31个下调）和66个DEmRNA（29个上调，37个下调）。
图2 KIRP的CeRNA网络
04.蛋白质组网络分析
ceRNA网络中共有66个DEmRNA在PPI网络中置信度> 0.7。最后，在PPI中选择了连接度最高的7种蛋白质，包含NCAPG，PBK，ASF1B，CENPF，BIRC5，FOXM1和PLK1。除了ASF1B外，六个RNA表达水平与总体生存结果显着相关。
图3 ceRNA网络中mRNA的PPI网络分析
05.筛选生物标志物和构建风险模型
通过单变量Cox回归选择ceRNA网络中共21个与预后相关的候选标记物，采用逐步回归法确定最佳特征预测KIRP患者的预后，模型包含8个RNA（p <0.01）。
图4 模型构建与评估
Kaplan-Meier生存曲线分析表明，高危组和低危组之间的生存时间存在显着差异。低风险组的5年生存率高于0.9，高风险组低于0.5（p <0.001）。此外，肿瘤分期与KIRP患者的生存密切相关。早期（i和ii期）患者的生存时间比晚期（iii和iv期）更长。
图5 KIRP患者的总体生存曲线及不同肿瘤阶段八个模型基因的表达
与1型KIRP相比，2型乳头状RCC（pRCC）与较高的分期，分级相关。此外，生存分析结果表明，肿瘤类型与KIRP患者的生存密切相关，2型KIRP患者的生存时间更短。
图6 KIRP患者不同肿瘤类型的生存曲线及八个模型基因的表达
三、小结
作者首先从数据集中筛选差异基因建立KIRP的ceRNA网络，对其中的mRNA做PPI，并对核心基因进行生存分析和表达量统计。对ceRNA网络中所有的基因用cox单因素回归筛选预后显著的分子并构建风险评分模型，研究KIRP的整体生存结局，并为KIRP的分子治疗提供了新的靶点。
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