新型冠状病毒感染致造血损伤及潜在治疗药物的生物信息学分析

作者：张钧栋; 杨波; 陈浩然; 王紫宁; 陈熙勐; 智鹏; 张皓旻; 迟小华; 郭斌; 王毅兴; 卢学春^*

来源：解放军医学杂志, 2020, 45(09): 947-956.

• 新型冠状病毒
• 新型冠状病毒肺炎
• 造血损伤
• 药物
• 生物信息学

目的分析预测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染所致造血损伤及潜在的治疗药物,为临床救治SARS-CoV-2感染所致造血损伤提供理论依据。方法利用基因表达数据库(GEO)筛选SARS-CoV-2感染相关的全基因组表达数据,使用R语言包对数据进行差异分析以及基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。通过蛋白-蛋白相互作用数据库(STRING)在线分析网站进行蛋白互作(PPI)网络分析,筛选核心基因。应用自主研发的表观精准治疗预测平台(EpiMed)进行疾病、药物和关联靶基因分析。结果共筛选出差异基因222个,其中上调172个,下调50个。GO富集分析结果显示,差异基因主要与Ⅰ型干扰素反应、细胞周期调节、炎性细胞迁移、先天免疫反应、血液微粒和囊泡分泌、趋化因子及其受体等有关。KEGG富集分析结果显示,差异基因主要与病毒感染、心肌损伤、补体及凝血级联、细胞趋化、血小板活化、急性炎症、免疫反应、细胞信号转导等相关信号通路有关。PPI网络分析筛选得到STAT1、IL-6、IRF7、TNF、MX1、ISG15、IFIH1、IRF9、DDX58和GBP1等10个核心基因。EpiMed平台筛选出具有潜在治疗作用的药物包括冬凌草、西罗莫司、糖皮质激素、鱼腥草、何首乌、赤芍、维甲酸、甘草、环孢素A、氟伐他汀等。结论 SARS-CoV-2感染可通过改变一系列基因的表达从而影响造血系统,据此筛选出的潜在治疗药物可为新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的基础和临床研究提供参考。

• 单位
  解放军总医院; 山西省心血管病医院; 同济大学附属东方医院