BioProfiler助力靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和標(biāo)志物研究——IPA案例23
您的研究是否涉及這些問(wèn)題?
毒性靶點(diǎn):當(dāng)哪個(gè)基因活性降低時(shí)會(huì)增加肝膽汁淤積?什么類型的基因證據(jù)可以支持這一點(diǎn)?
靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn):小鼠中的哪些雜合敲除可以減少哮喘?哪些藥物或哪些靶點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)入后期臨床試驗(yàn)或被批準(zhǔn)用于緩解糖尿?。?/p>
生物標(biāo)志物研究:哪些基因是乳腺癌的潛在(診斷或預(yù)后)生物標(biāo)志物,哪些基因在乳腺癌中上調(diào)?
IPA軟件中的BioProfiler工具可以幫您快速解答以上問(wèn)題。它可以過(guò)濾分子(基因、RNA、蛋白質(zhì)和化學(xué)物質(zhì))與疾病或功能之間的細(xì)粒度關(guān)系(fine-grained relationship),根據(jù)突變類型推斷分子的活性,幫助用戶得到新的發(fā)現(xiàn)。用戶可在如下圖所示的BioProfiler表中根據(jù)分子與疾病/功能的關(guān)系篩選分子。這些關(guān)系來(lái)源于IPA知識(shí)庫(kù),是從期刊文章、OMIM、JAX、ClinicalTrials.gov、Mosby和FDA藥物說(shuō)明書中整理得到的。

用戶還可以將分子及其疾病或功能關(guān)聯(lián)呈現(xiàn)為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。查看這種網(wǎng)絡(luò)時(shí),疾病和功能節(jié)點(diǎn)都是靈活的。

圖注:中心為選中的分子,IPA可將其與相關(guān)的疾病或功能呈現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)
點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)即可查看疾病和功能的視圖頁(yè)面,此頁(yè)面包括本體(ontology)和所有已知藥物靶點(diǎn)的概述。

文獻(xiàn)案例:Meta-analysis of the effects of palmitic acid on microglia activation and neurodegeneration
有證據(jù)表明,肥胖可能是包括阿爾茨海默病在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病的危險(xiǎn)因素。過(guò)量的棕櫚酸已被證明在許多不同類型的細(xì)胞中誘導(dǎo)脂毒性,包括小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞。因此,研究人員假設(shè)棕櫚酸可能會(huì)促進(jìn)肥胖相關(guān)神經(jīng)疾病的發(fā)展,并選擇了IPA進(jìn)行分析。
首先,研究人員使用IPA中的BioProfiler工具從IPA知識(shí)庫(kù)中鑒定了與小膠質(zhì)細(xì)胞活化和神經(jīng)退行性病變相關(guān)的生物分子,然后進(jìn)行IPA核心分析,以確定與小膠質(zhì)細(xì)胞活化和神經(jīng)退行性病變相關(guān)的經(jīng)典通路。然后,使用Path Explorer工具確定了從棕櫚酸到與小膠質(zhì)細(xì)胞激活和神經(jīng)退行性病變相關(guān)的top經(jīng)典通路的最短路徑,并使用MAP工具模擬了過(guò)量棕櫚酸對(duì)top經(jīng)典通路的影響(流程如下圖)。

BioProfiler共鑒定出163個(gè)小膠質(zhì)細(xì)胞激活相關(guān)的分子,這些分子的核心分析結(jié)果如下圖所示。

BioProfiler共鑒定出152個(gè)神經(jīng)退行性病變相關(guān)的分子,這些分子的核心分析結(jié)果如下圖所示。

從案例中可見,IPA知識(shí)庫(kù)對(duì)于發(fā)掘分子與疾病或功能的關(guān)系十分關(guān)鍵,BioProfiler工具可以幫助研究人員快速確定分子集,進(jìn)行后續(xù)的分析。核心分析可以找出關(guān)鍵的生物學(xué)通路,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建工具可以方便地對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化。
參考文獻(xiàn)
Zhou, H. & Chang, S. (2022). Meta-analysis of the effects of palmitic acid on microglia activation and neurodegeneration. NeuroImmune Pharmacology and Therapeutics. https://doi.org/10.1515/nipt-2022-0008.