【CN109872772A】利用权重基因共表达网络挖掘结直肠癌放疗特异性基因的方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910114252.X

(22)申请日 2019.02.14

(71)申请人 辽宁省肿瘤医院

地址 110042 辽宁省沈阳市大东区小河沿

路44号

(72)发明人 王哲　刘星吾　

(74)专利代理机构 沈阳亚泰专利商标代理有限

公司 21107

代理人 史力伏

(51)Int.Cl.

G16B 20/00(2019.01)

G16B 40/00(2019.01)

(54)发明名称

利用权重基因共表达网络挖掘结直肠癌放

疗特异性基因的方法

(57)摘要

本发明涉及权重基因共表达网络，特别涉及

一种利用权重基因共表达网络挖掘结直肠癌放

疗特异性基因的方法。本发明利用权重基因共表

达网络挖掘结直肠癌放疗特异性响应基因的方

法，通过权重基因共表达网络为挖掘结直肠癌放

疗特异性响应基因提供了新途径，为预测结直肠

癌患者生存预后提供了新的依据。针对本发明的

方法发现的靶点基因的放疗可以在一定程度上

提高结直肠癌患者的生存预后，降低结直肠癌患

者死亡率，解决实际的临床问题，为广大患者提

供了更佳的选择。权利要求书3页 说明书7页 附图7页CN 109872772 A 2019.06.11

C N 109872772

A

1.利用权重基因共表达网络挖掘5个结直肠癌放疗特异性响应基因，分别为CCNE1、CDT1、MCM6、DBF4、CENPK。

2.一种利用权重基因共表达网络挖掘结直肠癌放疗特异性响应基因的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、下载GEO的基因表达谱数据，将数据标准化后，使用方差分析筛选出在放疗前后在癌细胞与癌旁细胞中表达存在差异的基因，使用WGCNA对这些基因构建加权共表达网络，挖掘共表达模块，并对每一个模块做KEGG富集分析，观察每个模块的功能；

步骤2、计算每个模块与癌症放疗的关系，筛选出与癌症放疗最相关的模块，提取出这些模块的共表达网络，整合人类蛋白质互作网络，构建共表达-互作子网，分析子网中的基因，最终筛选出最合适的目的基因；

步骤3、为证明结果的有效性，再次对目的基因进行KEGG通路分析以及利用gepia在线工具定制化分析关键基因在癌细胞与癌旁细胞中的表达变化。

3.如权利要求所述的利用权重基因共表达网络挖掘结直肠癌放疗特异性响应基因的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：

1）GEO数据下载和数据预处理：从GEO数据库下载GSE15781结直肠癌的芯片，为了标记芯片中的基因，需要插入相应的基因探针首先将探针插入到对应基因上，去除掉空载的探针；然后下载数据集Quantile normalized signal intensity；当多个探针对应一个基因时取中位数作为该基因的表达水平；

2）筛选在各类样本中差异的基因：使用方差分析计算每个基因在各类样本中的表达情况以筛选出各类样本中差异的基因，选择p值小于0.05的基因作为后续分析的目标基因；

3）基因共表达网络构建：WGCNA是使用基因表达数据来构建无尺度网络的系统生物学方法，首先构建基因表达相似性矩阵，即计算两两基因之间皮尔森相关系数的绝对值，使用公式1计算基因i和基因j之间的皮尔森相关系数，其中i和j分别是第i个基因和第j个基因

的表达量；

然后使用公式2将基因表达相似性矩阵转换成邻接矩阵，网络类型为signed.，其中β为软阈值，即每对基因的皮尔森相关系数的β次方，这一步能够从指数级别强化强相关性、减

弱弱相关性；

下一步使用公式3将邻接矩阵转换成拓扑矩阵，拓扑重叠可以用来描述基因之间的关联程度；公式3：

权　利　要　求　书1/3页2CN 109872772 A