基于贡献度排序的肾透明细胞癌串扰通路分析

作者：邓金; 孔薇^*; 王帅群; 牟晓阳

来源：中国生物医学工程学报, 2019, 38(04): 424-430.

• 通路串扰
• 贡献度
• 差异表达基因
• 肾透明细胞癌

基于基因信号传导通路理解生物过程,已成为探索疾病致病机理的重要手段。通常采用单一通路中差异表达基因数量的方法来衡量通路对疾病发生和后续发展的影响,而忽略基因间的相互扰动影响及通路间的串扰关系。因此,提出一种基于通路贡献度排序的串扰分析方法,以分析通路间的相互串扰在肾透明细胞癌(KIRC)致病机理中的影响。首先,利用信号通路影响分析(SPIA)方法对KIRC相关的通路进行贡献度排序;其次,结合距离相关性(DC)算法,分别计算在患病样本和健康样本中高贡献度信号通路之间的串扰值;最后,计算患病样本和健康样本通路串扰差值,筛选出串扰变化值高于0.1的串扰通路。结果表明,在21条KIRC患病前后串扰关系变化值较大的串扰通路中,爱泼斯坦-巴尔病毒信号通路与ErbB信号通路患病和健康样本串扰关系差值变化为-0.12,肾细胞癌信号通路与ErbB信号通路差值变化为-0.20,帕金森病信号通路与蛋白质在内质网中加工信号通路差值变化为-0.14,金黄色葡萄球菌感染信号通路与11条信号通路之间的串扰均发生了显著的变化,差值变化在0.11～0.13之间。同时,分子生物学分析可验证这些通路间串扰的显著变化对KIRC的发生和发展具有重要影响。该方法可有效地探索已知及潜在与KIRC致病机理密切相关的失调信号传导通路。

• 单位
  上海海事大学