相信關(guān)注布小谷的小伙伴也發(fā)現(xiàn)了，單基因生信分析要想寫得好，有兩點(diǎn)是必不可少的：一是我們的主角基因一定要有選得有理有據(jù)，且有一定的研究?jī)r(jià)值。二就是我們的行文思路一定要嚴(yán)謹(jǐn)合理，避免分析流程過(guò)于冗雜而使讀者找不到文章重點(diǎn)。還有呀，就是最好能加入一些創(chuàng)新性的東西，更能打動(dòng)審稿人，更容易發(fā)出高分文章呀。今天，布小谷就帶著大家來(lái)品一品，這篇文章的作者是怎么只用6張圖就博得審稿人青睞的吧~
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布小谷細(xì)細(xì)讀了這篇文章，發(fā)現(xiàn)呀，作者雖然也是按照咱們熟知的單基因思路模板（差異基因分析+臨床分析+功能探索+免疫分析）去完成的整個(gè)分析流程，但同時(shí)也加入了一定的創(chuàng)新點(diǎn)。首先就是在基因的選擇上，以致病菌為連接點(diǎn)，尋找腫瘤與先天性免疫相關(guān)基因之間的聯(lián)系，最終鑒定出了一個(gè)具有較高臨床意義的新型基因，以及圍繞單基因進(jìn)行了一連串的基因家族的分析，為未來(lái)的工作提供了更多靶點(diǎn)。另外，文章分析思路科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，豐富飽滿且邏輯性比較強(qiáng)，利用了較多的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)擴(kuò)充自己的文章架構(gòu)，7分+簡(jiǎn)直手到擒來(lái)！

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題目：PTPN20作為先天性免疫相關(guān)基因在幽門螺桿菌感染胃癌中的鑒定

雜志：Front immunol

影響因子：IF=7.3

發(fā)表時(shí)間：2023年6月

研究背景

近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明幽門螺旋桿菌（Hp）感染是胃癌（GC）的主要危險(xiǎn)因素之一，闡明Hp導(dǎo)致GC的分子機(jī)制有利于GC的治療。而天然免疫在防御機(jī)體抵抗細(xì)菌感染中起著至關(guān)重要的作用，在Hp致胃病的各個(gè)階段，Hp與天然免疫系統(tǒng)之間都存在復(fù)雜的相互作用。因此，鑒定胃癌中先天免疫相關(guān)基因，并探討其作為Hp相關(guān)性胃癌預(yù)后標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的潛能是可行且必要的。

數(shù)據(jù)來(lái)源

研究思路

首先，分析TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中GC合并Hp感染與正常樣本、GC合并與不合并Hp感染中差異表達(dá)的先天免疫相關(guān)基因，鑒定出Hub基因。然后針對(duì)該基因進(jìn)行臨床預(yù)后相關(guān)性分析，探討hub基因的預(yù)后價(jià)值。隨后，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)、體細(xì)胞突變數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)，構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)探討基因與蛋白的相互作用、進(jìn)行GO、KEGG、GSEA功能富集分析尋找起關(guān)鍵作用的生物通路、以及通過(guò)腫瘤突變負(fù)荷分析和免疫浸潤(rùn)分析來(lái)揭示候選基因的病理相關(guān)性。最后，文章構(gòu)建了ceRNA網(wǎng)絡(luò)來(lái)識(shí)別候選基因調(diào)控的基因和途徑。

主要結(jié)果

1. Hub基因的鑒定以及預(yù)后相關(guān)性分析

與正常對(duì)照樣本相比，在Hp感染的胃癌樣本中基因表達(dá)譜共鑒定出78個(gè)差異表達(dá)基因，在GC合并Hp感染組和非感染組之間，共鑒定出7個(gè)差異表達(dá)基因，取交集后鑒定PTPN20為hub基因。Kaplan - Meier生存分析顯示PTPN20高表達(dá)與預(yù)后不良顯著相關(guān)（圖1 A-B），單因素Cox分析發(fā)現(xiàn)PTPN20高表達(dá)與更高的總生存風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)（圖1 C-D），ROC曲線也表明PTPN20表達(dá)預(yù)測(cè)Hp相關(guān)GC預(yù)后的診斷準(zhǔn)確性較高（圖1E-F）。總之，研究結(jié)果支持PTPN20在癌癥進(jìn)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用的假設(shè)。

2. 構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)和DEGs的功能富集分析

通過(guò)limma包分析鑒定PTPN20高低表達(dá)間的差異基因，使用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)差異基因進(jìn)行蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（PPI）分析，并使用Cytoscape創(chuàng)建PPI網(wǎng)絡(luò)模型（圖2A）,了解PTPNs家族基因之間的聯(lián)系，結(jié)果表明PTPNs家族基因具有緊密的相關(guān)性和調(diào)控關(guān)系（圖2B），在各種癌癥的發(fā)展中起著重要作用。GO結(jié)果表明，BP主要與皮膚的發(fā)育有關(guān)（圖3A），KEGG通路分析顯示DEGs顯著富集在致心律失常性右心室心肌病、補(bǔ)體和凝血級(jí)聯(lián)、味覺轉(zhuǎn)導(dǎo)和神經(jīng)活性配體-受體相互作用（圖3B）；GSEA分析發(fā)現(xiàn)了一些可能與Hp感染相關(guān)的潛在信號(hào)通路，包括Toll樣受體信號(hào)通路、胞質(zhì)DNA傳感通路等（圖3C）。

3. 免疫細(xì)胞浸潤(rùn)景觀分析和腫瘤突變負(fù)擔(dān)估計(jì)

使用R包，CIBERSORT估計(jì)每個(gè)腫瘤樣本中22種浸潤(rùn)免疫細(xì)胞類型的相對(duì)分?jǐn)?shù)。評(píng)估免疫浸潤(rùn)分布結(jié)果與PTPN20表達(dá)之間的關(guān)聯(lián)。發(fā)現(xiàn)PTPN20表達(dá)與巨噬細(xì)胞M1和活化的肥大細(xì)胞水平呈顯著負(fù)相關(guān)（巨噬細(xì)胞M1和肥大細(xì)胞在先天性免疫中起著至關(guān)重要的作用），表明PTPN20在調(diào)節(jié)HP相關(guān)GC的先天免疫中起作用（圖4）。腫瘤突變負(fù)擔(dān)（TMB）為每百萬(wàn)堿基腫瘤DNA的外顯子突變總數(shù)，利用maftools軟件包基于TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)生成突變注釋格式，在PTPN20高表達(dá)和低表達(dá)組中分析和可視化體細(xì)胞突變數(shù)據(jù)，顯示低表達(dá)組的突變顯著低于高表達(dá)組，表明較高的PTPN20表達(dá)水平可能腫瘤突變負(fù)擔(dān)較低（圖5）。

4.ceRNA網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建使用生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)PTPN20、下調(diào)DElncRNA和上調(diào)DEmiRNA之間的關(guān)系。使用Diana-microt，ElMMo，MicroCosm和miRanda數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)ceRNA網(wǎng)絡(luò)的靶miRNA。構(gòu)建了一個(gè)包含7個(gè)lncRNA和5個(gè)miRNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)，使用Cytoscape軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化（圖6）。以PTPN20為中心的ceRNA網(wǎng)絡(luò)可能為PTPN20和Hp相關(guān)GC的未來(lái)工作提供更多靶點(diǎn)。

文章小結(jié)

整體來(lái)說(shuō)這篇文章內(nèi)容非常豐富，差異表達(dá)、預(yù)后、富集、免疫、突變、ceRNA等分析流程都進(jìn)行了展示，對(duì)于生信小白來(lái)說(shuō)可以作為一篇單基因啟蒙文章來(lái)學(xué)習(xí)。尤其是作者對(duì)于基因家族的相互作用分析更是文章的亮點(diǎn)，既提高了文章的臨床意義，又為以后的細(xì)致分析打下了基礎(chǔ)，即使是想要開展后續(xù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證也有理有據(jù)，小伙伴們快快借鑒起來(lái)呀！