生物信息学分析——ceRNA网络研究整体思路

   microRNA可以通过结合mRNA导致基因沉默，竞争性内源RNA（competing endogenous RNAs，ceRNA）可以通过竞争性地结合microRNA来调节基因表达。ceRNA无论是否编码蛋白（ lncRNA、circRNA、mRNA等 ），都能与miRNA产生竞争性结合，相互调节，从而构成庞大的ceRNA网络。目前已发现ceRNAs调控模式的有13种肿瘤（乳腺癌等）。
 

ceRNA网络构建流程图
 

服务内容

R语言，GEO\TCGA原始数据预处理，Limma或DESeq2差异RNA筛选。

对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析，建立PPI网络筛选枢纽基因。

生物信息学算法预测lncRNA与miRNA互作关系、miRNA与mRNA互作关系。

Cytoscape软件构建ceRNA调控网络。

生存分析筛选有意义的基因，Lasso回归分析，建立预后模型，外部数据验证。

案例一

     
肝细胞癌（HCC）预后相关的4个特征基因的鉴定与验证：整合ceRNA网络分析（2019，IF：5.5）
一、从TCGA数据库中下载到374例HCC病人和50例癌旁组织的RNASeq数据，筛选差异表达lncRNA、miRNA和mRNA。
二、对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析。生物信息学算法预测lncRNA与miRNA互作关系、miRNA与mRNA互作关系。构建ceRNA调控网络。

三、生存分析，筛选ceRNA网络中生存有意义的RNA。LASSO回归分析筛选了4个重要的mRNA用于构建预后模型。
 

四、建立预后模型，内部数据和外部数据验证模型，模型预测效果较好（AUC>0.5）。

 五、预后模型与其他临床因素（TMN stage and M stage）进行比较，本研究的建立的模型预测效果更佳。
 

六、预后模型用到的四个mRNA与其他预后因素联合预测，提高了预后模型预测准确率。
 

Yongcong Y, Yingjuan L, et al. Identification and validation of a prognostic four‑genes signature
for hepatocellular carcinoma: integrated ceRNA network analysis[J]. Hepatology International, 2019, 13(5):618-630