构建长非编码RNA相关的ceRNA网络来揭示

肝癌中潜在的预后lncRNA

肝细胞癌是世界上第六大造成癌症相关死亡的疾病。现在越来越多的证据展示出了长链非编码RNA（lncRNA）在HCC中作为竞争性内源RNA（ceRNA）的调节作用。今天小编就为大家介绍一篇通过ceRNA网络研究lncRNA的文章[Construction of a long non-coding RNA-associated ceRNA network reveals potential prognostic lncRNA biomarkers in hepatocellular carcinoma]。文章基于“ceRNA假设”，构建了HCC中与lncRNA相关的全局ceRNA网络。

文章的流程如下图所示：

流程：

1) 在TCGA中得到lncRNA表达数据和相应患者的临床信息

2) miRNA-target相互作用的识别

3) 潜在的ceRNA互作的识别

4) 构建lncRNA介导的ceRNA网络

5) 功能富集分析

6) 构建lncRNA-miRNA-mRNA预后子网

7) 生存分析

主要结果

结果1：识别ceRNA互作及构建lncRNA介导的ceRNA网络

为了构建HCC中特异的lncRNA介导的ceRNA网络，作者基于ceRNA原理识别了候选lncRNA-mRNA竞争对。使用靶标预测方法，最终用与普遍的miRNA表现出显着负相关表达的ceRNA对来构建LCeNET，这其中包括383个mRNA，93个lncRNA和951个ceRNA相互作用。用Cytoscape可视化如所示。

结果2：基于LCeNET的lncrna功能预测

 表1

基于 LCeNET网络,作者进一步研究其拓扑性质，例如每个lncRNA以及mRNA节点的度，作者选择了度前十的hub节点，最终识别了九个与mRNA密切相关的lncRNA，如表1所示。为了进一步分析这些hub lncRNA以及与其相关的mRNA,一个子网被提取出来，如b所示。文章基于网络中与lncRNA互作的mRNA来预测其功能，为了进一步弄清楚这些hub lncRNA在HCC中所起到的潜在作用，作者对与其相关的mRNA进行了GO以及KEGG功能富集分析，而功能富集分析的结果表明这些lncRNA与肝功能以及HCC的发病机制密切相关。

结果3：构建与HCC预后相关的lncRNA-miRNA-mRNA 子网

作者进一步研究这些lncRNA与HCC患者预后之间的关系，作者构建了一个与预后相关的子网络，作者使用网络中相关基因的表达信息，临床信息来进行生存分析，进一步选择miRNA以及与其共享ceRNA并且显著负表达的基因对构建lncRNA-miRNA-mRNA网络（）。可以看出这个网络中的38个lnc中有16个具有显著的预后价值。进一步的也对这些miRNA进行了通路富集分析。

结果4：识别预后相关的lncRNA以及其评估HCC患者临床结局的能力

为了进一步验证上述lncRNA的预后能力，作者使用t检验和Fisher精确检验来计算基于TCGA数据库的HCC和相应的非肿瘤组织之间的表达情况。如A所示，这16种lncRNA均表现差异表达。随后，在多变量Cox分析中评估这些lncRNA，其中生存时间作为因变量，并且其他临床信息作为协变量以构建预后模型。根据中位风险评分，作者进一步将所有患者分为高风险组和低风险组，并得到统计学上显着的结果。低风险组患者的总生存期（OS）显着高于高风险组,生存分析结果如B所示。

文章的主要内容介绍完了，总结一下，作者构建了一个与lncRNA相关的ceRNA网络并鉴定了16个lncRNA，使用了基因的差异表达，功能富集，生存分析等生物信息学方法，识别出了这些可能是预测HCC生存有效生物标志物的lncRNA。并且其工作可能对鉴定HCC中新的诊断性lncRNA具有重要意义。

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