差异表达基因筛选
识别胶质瘤与正常组织之间的差异表达基因,并筛选成纤维细胞相关基因
从TCGA数据库获取5例正常样本和644例胶质瘤样本的RNA测序数据,用limma包进行差异表达分析,筛选标准为|log2FC|>2且调整后p<0.05,获得509个DEGs;与MsigDB中2784个FRGs取交集,得到93个DEFRGs
Identification of a Fibroblast-Related Prognostic Model in Glioma Based on Bioinformatics Methods.
包含生物信息学分析(差异表达、LASSO、Cox、GSEA、免疫浸润)及免疫组化验证,但缺乏体外或体内功能实验验证。
TCGA胶质瘤队列 CGGA胶质瘤队列 临床胶质瘤样本
TCGA队列中635例胶质瘤样本,按7:3分为训练集(445例)和测试集(190例) CGGA队列中657例胶质瘤样本作为外部验证集 7个预后基因:NEGR1、ANGPTL2、TMEM100、MEX3A、CDK4、SLC2A3、PBK 风险评分公式的回归系数 免疫组化验证使用临床GBM样本和对照样本
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
识别胶质瘤与正常组织之间的差异表达基因,并筛选成纤维细胞相关基因
从TCGA数据库获取5例正常样本和644例胶质瘤样本的RNA测序数据,用limma包进行差异表达分析,筛选标准为|log2FC|>2且调整后p<0.05,获得509个DEGs;与MsigDB中2784个FRGs取交集,得到93个DEFRGs
探究DEFRGs的生物学功能和相关通路
使用clusterProfiler包对93个DEFRGs进行GO分析,得到74个GO条目,包括66个BP和8个CC
筛选与胶质瘤预后相关的成纤维细胞基因,并构建风险评分模型
基于93个DEFRGs的表达和TCGA生存数据进行生存分析,筛选出57个与生存显著相关的基因;将635例患者随机分为训练集(445例)和测试集(190例);在训练集中进行单因素Cox分析,得到47个基因;再经LASSO回归筛选出13个基因;最后通过逐步多因素Cox回归确定7个预后基因,并构建风险评分公式
验证风险模型的预测能力
在测试集和CGGA外部验证集中,通过K-M曲线、ROC曲线和风险曲线评估模型性能;训练集1年、3年、5年AUC分别为0.883、0.916、0.868;测试集为0.847、0.897、0.839;验证集为0.760、0.794、0.758
评估风险评分的独立预后价值,并构建列线图模型
纳入年龄、性别、IDH、分级、MGMT等临床因素进行单因素和多因素Cox回归,确定风险评分为独立预后因素;构建列线图,C指数为0.878,并用校准曲线验证
探究高低风险组之间差异的生物学通路
GSEA分析高风险和低风险组,以及生存时间大于5年和小于5年的患者,富集到GO和KEGG通路;通过ssGSEA计算样本得分并进行聚类
比较高低风险组之间的免疫细胞浸润和免疫治疗反应差异
使用MCP-counter计算10种细胞丰度,比较高低风险组差异;分析免疫检查点表达;使用SubMap预测免疫治疗反应
比较高低风险组对化疗药物的敏感性
从GDSC数据库获取药物敏感性数据,用pRRophetic包估算37种药物的IC50,比较高低风险组
探索预后基因表达异常的潜在机制
从TCGA获取甲基化数据,分析7个预后基因表达与对应cg位点甲基化水平的Spearman相关性;从cBioPortal获取CNV数据,分析基因表达与CNV的相关性
验证预后基因在蛋白水平的表达差异
使用临床GBM样本和对照样本进行免疫组化,检测7个预后基因的蛋白表达,结果与转录组数据一致(SLC2A3除外)
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 免疫组化 | CDK4抗体 | Servicebio | GB11238-2 |
| SLC2A3抗体 | Servicebio | GB11294 | |
| NEGR1抗体 | Bioss ANTIBODIES | bs-11095R | |
| MEX3A抗体 | Bioss ANTIBODIES | bs-18820R | |
| ANGPTL2抗体 | Proteintech | 12316-1-AP | |
| PBK抗体 | Proteintech | 16110-1-AP | |
| TMEM100抗体 | Proteintech | 25581-1-AP | |
| HRP标记的山羊抗兔/小鼠IgG H&L二抗 | ZSGB-bio | PV-6000D | |
| 山羊血清 | ZSGB-bio | SP-9001 | |
| 链霉亲和素/HRP工作液 | ZSGB-bio | SP-9001 | |
| DAB工作液 | ZSGB-bio | SP-9001 |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 数据获取 | TCGA胶质瘤样本数量(5例正常,644例肿瘤,其中635例有生存信息);CGGA样本数量(657例) 阅读提示:参见Materials and Methods第2.1节 |
| 差异表达分析 | 差异表达阈值:|log2FC|>2,调整后p<0.05;使用limma包版本3.52.2 阅读提示:参见Materials and Methods第2.2节 |
| 预后模型构建 | 训练集与测试集比例7:3;预后基因筛选阈值(K-M p<0.001,单因素Cox p<0.001);LASSO回归参数(未明确说明) 阅读提示:参见Materials and Methods第2.4节 |
| 免疫组化 | 一抗孵育条件(4°C过夜);二抗孵育时间(室温10分钟);DAB显色时间(室温5分钟);山羊血清封闭时间(10分钟) 阅读提示:参见Materials and Methods第2.12和2.13节 |