7.3分純生信非腫瘤文章，GEO數(shù)據(jù)庫(kù)，機(jī)器學(xué)習(xí)免疫浸潤(rùn)
文章
AKAP12 and RNF11 as Diagnostic Markers of Fibromyalgia and Their Correlation with Immune Infiltration
DEGs的鑒定
DEGs 顯示在火山圖中（圖1).?與健康對(duì)照組相比，F(xiàn)M 患者有 26 個(gè)上調(diào)的 DEGs 和 43 個(gè)下調(diào)的 DEGs。
DEG 的火山圖。紅色代表高表達(dá)，藍(lán)色代表低表達(dá)，灰色代表無(wú)差異。
?功能富集分析
高通量數(shù)據(jù)分析使我們能夠獲得多個(gè)候選基因。為了更好地了解這些基因的功能，我們使用了將它們作為一個(gè)整體反映出來(lái)的富集分析。GO分析結(jié)果表明，DEGs主要與對(duì)病毒的防御反應(yīng)、病毒基因組復(fù)制的調(diào)節(jié)、I型干擾素（IFN）信號(hào)通路和細(xì)胞對(duì)I型IFN的反應(yīng)有關(guān)（圖2(一)和2(b)).?此外，KEGG 富集分析表明，與健康對(duì)照相比，單純皰疹病毒 1 (HSV-1) 感染的 map05167 通路可能是 FM 患者發(fā)生改變的生物學(xué)通路
DEG 的 GO 和 KEGG 功能富集分析。(a) GO 富集分析的直方圖。(b) GO 富集分析的氣泡圖。(c) KEGG 富集分析的直方圖。(d) KEGG 富集分析的氣泡圖。
?診斷標(biāo)志物的篩選和驗(yàn)證
我們首先使用隨機(jī)森林算法從 DEG 中識(shí)別出 4 個(gè)基因作為 FM 的診斷標(biāo)記（圖 3(a)) 并制作 ROC 曲線 ?然后通過(guò) LASSO 回歸算法篩選了 19 個(gè) DEG（.?將兩種算法得到的標(biāo)記基因進(jìn)行重疊，得到4個(gè)診斷特征基因，分別為AKAP12、CCR9、IL3RA和RNF11。為進(jìn)一步檢驗(yàn)上述基因的診斷效能，采用測(cè)試集對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)R軟件進(jìn)行ROC分析預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物的診斷有效性，只保留AUC>0.6的基因作為最終的標(biāo)志基因。結(jié)果表明，AKAP12（AUC=0.628）和RNF11（AUC=0.663）具有較高的診斷價(jià)值。我們結(jié)合基因，觀察到 CCR9 與 RNF11 結(jié)合（AUC = 0.643）和 AKAP12 與 IL3RA 結(jié)合（AUC = 0.617）時(shí)，AUC 也大于 0.6
診斷基因篩選過(guò)程。(a) 模型誤差與用于擬合的基因數(shù)之間關(guān)系的交叉驗(yàn)證曲線。(b) 特征基因的ROC曲線通過(guò)隨機(jī)森林算法篩選。(c) 19 個(gè)潛在基因的 LASSO 系數(shù)概況。(d) 最小特征基因數(shù)的偏似然偏差曲線。
ROC曲線驗(yàn)證候選基因的診斷效能。
FM 中的免疫細(xì)胞浸潤(rùn)及其與診斷標(biāo)志物的關(guān)系
首次評(píng)估了FM患者血液中22組免疫細(xì)胞的相關(guān)性（圖 5(a)).?結(jié)果顯示，M1巨噬細(xì)胞、活化肥大細(xì)胞、靜息肥大細(xì)胞、漿細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、M2巨噬細(xì)胞、活化樹(shù)突細(xì)胞、記憶B細(xì)胞、Th細(xì)胞、活化NK細(xì)胞、靜息樹(shù)突細(xì)胞呈顯著正相關(guān).?靜息CD4記憶T細(xì)胞與中性粒細(xì)胞呈顯著負(fù)相關(guān)。然后使用 Wilcoxon 檢驗(yàn)評(píng)估 FM 患者和對(duì)照組之間外周血中免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的顯著差異。圖 5(b)顯示了 FM 患者和健康對(duì)照者外周血中不同的免疫細(xì)胞占據(jù)。與對(duì)照組相比，F(xiàn)M 患者的 CD8+ T 細(xì)胞顯著減少，證實(shí)了減少這種細(xì)胞類型在 FM 免疫微環(huán)境中的重要性。此外，四種有效生物標(biāo)志物（AKAP12、CCR9、IL3RA 和 RNF11）與一種顯著差異的免疫細(xì)胞（CD8+ T 細(xì)胞）之間的相關(guān)性顯示在圖 6(a).?相關(guān)性分析表明，AKAP12 與 CD8+ T 細(xì)胞呈正相關(guān)（R?= 0.33，P?= 0.0012），而 RNF11 與 CD8+ T 細(xì)胞呈負(fù)相關(guān)（R?= -0.34，P?= 0.00066）
免疫細(xì)胞浸潤(rùn)。(a) 評(píng)估了 FM 患者外周血中 22 種免疫細(xì)胞的相關(guān)性。紅色為正，藍(lán)色為負(fù)。(b) 箱線圖顯示了FM患者和健康人外周血中22組免疫細(xì)胞的比例。
FM 診斷標(biāo)志物與差異免疫細(xì)胞的相關(guān)性。(a) 4 種診斷生物標(biāo)志物與 CD8+ T 細(xì)胞之間的相關(guān)性。(b) CD8+ T 細(xì)胞與 AKAP12 之間的相關(guān)性。(c) CD8+ T 細(xì)胞和 RNF11 之間的相關(guān)性。P < 0.01。
