基于生物信息学分析筛选原发性干燥综合征的特征基因

摘要

目的应用生物信息学方法分析确定原发性干燥综合征(primary Sjögren′s syndrome,pSS)患者和健康对照者的特征基因,在转录组学水平上为pSS的发病机制提供思路和理论依据。方法从基因表达综合(gene expression opmnibus,GEO)数据库筛选获取pSS患者和健康对照者的芯片数据,数据集GSE84844和GSE66795用于分析获取目标基因,GSE40611用于验证。采用差异分析、加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)。利用生物信息学分析方法得到关键基因。通过最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归获得与pSS发病密切相关的特征基因,受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下的面积用来评估特征基因对pSS的诊断价值。结果与健康对照者相比,pSS患者共筛选出55个差异表达基因;基因本体(gene ontology,GO)富集分析显示差异表达基因主要参与了抗病毒反应、正调控Ⅰ型干扰素的产生、抗病毒先天免疫反应等生物学过程;京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and geno omes,KEGG)信号通路富集分析发现差异表达基因富集在甲型流感、视黄酸诱导基因蛋白(retinoic acid-inducible gene I,RIG-I)样受体信号通路、坏死性凋亡和乙型肝炎等信号通路;WGCNA联合LASSO回归筛选出4个特征基因,分别为DDX60、EPSTI1、IFI27和IFI44,4个特征基因在验证数据集GSE40611中曲面下面积分别为0.807、0.866、0.804和0.892。结论DDX60、EPSTI1、IFI27和IFI44是pSS具有诊断意义的特征基因,能够为更深入地探索原发性干燥综合征的发生发展机制提供理论依据。