应用生物信息学方法筛选新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)感染的潜在关键分子生物标志物并分析其免疫浸润特征.从GEO数据库下载GSE152418数据集,其中COVID-19患者17例,健康对照17例.用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)方法筛选出COVID-19最相关的模块基因.与差异基因取交集得到共同基因,进行功能及信号通路富集分析,构建蛋白互作网络筛选关键基因,构建关键基因的miRNA-TF-mRNA调控网络,用CIBERSORT算法预测样本免疫细胞浸润特征.差异分析得到2049个差异基因.WGCNA分析7个模块中"土耳其蓝色"模块与COVID-19相关性最高(r=0.91,P＜0.001).模块中基因显著性和模块隶属度呈显著正相关(r=0.96,P＜0.001).得到共同基因766个,主要参与有丝分裂、微管结合、阳离子通道活性及卵母细胞减数分裂、细胞衰老等.蛋白互作网络筛 选到前10位关键基因分别为CDK1、BUB1、CCNA2、CDC20、KIF11、BUB 1B、CDCA8、TOP2A、CCNB2、KIF20A,构建的miRNA-TF-mRNA网络包含51个miRNA、5个TF、10个mRNA.COVID-19患者较健康对照组幼稚B细胞、嗜酸性粒细胞浸润水平显著降低(P＜0.05),浆细胞、活化肥大细胞浸润水平显著升高(P＜0.05).通过WGCNA及蛋白互作网络分析筛选出10个关键基因,并预测到调控关键基因的5个TF及51个miRNA,且COVID-19患者与健康对照的免疫浸润特征存在统计学差异,这些与免疫细胞相关的分子标志物可能作为COVID-19免疫治疗的潜在靶标.

新型冠状病毒肺炎;生物标志物;免疫浸润;生物信息学;感染

于敏;王敏;魏延焕;刘毅毅

日照市人民医院急诊医学科,山东 日照276800;海军军医大学第三附属医院检验科,上海200438

生物技术进展

[1]于敏;王敏;魏延焕;刘毅毅-.SARS-CoV-2病毒感染潜在关键分子生物标志物及免疫浸润特征分析)[J].生物技术进展,2022(05):760-768

GSE152418,BUB

SARS,CoV,关键分,生物标志物,免疫浸润,生物信息学方法,corona,virus,disease,GEO,下载,加权基因共表达网络分析,weighted,gene,expression,network,analysis,WGCNA,差异基因,交集,信号通路富集,通路富集分析,选关,关键基因,miRNA,TF,调控网络,CIBERSORT,算法预测,预测样本,免疫细胞浸润,土耳其,蓝色,隶属度,有丝分裂,微管,阳离子,离子通道,卵母细胞,减数分裂,细胞衰老,CDK1,BUB1,CCNA2,CDC20,KIF11,1B,CDCA8,TOP2A,CCNB2,KIF20A,幼稚,嗜酸性粒细胞,浆细胞,化肥,肥大细胞浸润,蛋白互作网络分析,统计学差异,分子标志物,免疫治疗,靶标

0.368495