Page 61 - 南京医科大学自然版
P. 61

第44卷第12期        陈梦星，宗慧敏，张 洋. 糖基化基因构建的IgA肾病风险预测模型及免疫细胞浸润分析［J］.
                 2024年12月                    南京医科大学学报（自然科学版），2024，44（12）：1671-1681                      ·1675 ·


                转移酶活性、己糖基转移酶活性、UDP⁃葡萄糖基转                          随后，利用 RF 算法根据特征重要性排序选取排名
                移酶活性等糖基转移酶活性相关；在 GO 生物学过                          前 10 的基因作为特征基因（图 2E、F）。通过对 3 种
                程中，DEGRC 主要富集在糖蛋白代谢过程、糖蛋白                         算法结果取交集，得到了 ST8SIA1、CHSY1 和 PIGH
                生物合成过程、糖基化等；在细胞定位中，DEGRG                          作为 OFG（图 2G）。ROC 曲线显示 3 个 OFG 的 AUC
                主要分布在高尔基体亚室、高尔基体堆栈和高尔                             均>0.7（图 2H），Logistic 回归模型的 AUC 为 0.838
                基池膜等（图 1B、C）。KEGG 富集结果进一步表明                      （图 2I），提示 OFG 具有良好的诊断价值，能够很好
                DEGRG主要在鞘糖脂生物合成、黏蛋白O⁃聚糖生物                         地区分IgAN和正常样本。
                合成和黏多糖生物合成等通路中发挥作用（表2）。                           2.4  列线图模型

                2.3  筛选OFG                                            基于OFG构建列线图，可根据每个特征基因的
                    根据LASSO和SVM⁃REF算法，分别确定了24个                    评分，计算综合得分以预测 IgAN 的发生风险（图
                和 18 个 DEGRG 作为 IgAN 的特征基因（图 2A~D）。               3A）。校准曲线表明，诊断IgAN 的实际曲线接近理


                                              表2 糖基化相关差异表达基因的KEGG分析
                         Table 2 KEGG pathway enrichment analysis of differentially expressed glycosylation⁃related genes

                                   Pathway                         P            Adjusted P        Gene number
                    Glycosphingolipid biosynthesis               <0.001           <0.001              14
                    Mucin type O⁃glycan biosynthesis             <0.001           <0.001              12
                    Glycosaminoglycan biosynthesis               <0.001           <0.001              09
                    Other types of O⁃glycan biosynthesis         <0.001           <0.001              08
                    N⁃Glycan biosynthesis                        <0.001           <0.001              08
                    Glycosylphosphatidylinositol⁃anchor biosynthesis  <0.001      <0.001              06
                    Various types of N⁃glycan biosynthesis       <0.001           <0.001              04


                想曲线，提示了列线图具有可靠的预测价值（图                             照组，IgAN 组 CD8 T 细胞、CD4 幼稚 T 细胞、活化
                                                                                               +
                                                                                   +
                3B）。在决策分析曲线中，高危阈值时红线仍高于                           CD4 记忆T细胞、静息树突状细胞以及静息肥大细胞
                                                                      +
                灰线，表明基于列线图的预测可能使 IgA 患者获益                         浸润显著增加，而幼稚B细胞、浆细胞、静息CD4 记忆
                                                                                                           +
               （图 3C）。上述结果提示，OFG 在 IgAN 的发病机制                     T细胞、活化肥大细胞和中性粒细胞浸润明显减少。
                中发挥着重要作用。                                         进一步评估OFG和免疫细胞相关性中发现，在上述
                                                                                                +
                2.5  OFG功能分析                                      差异浸润的免疫细胞中，活化CD4 记忆T细胞、静息
                    如图 1A 所示，和正常样本相比，在 IgAN 中                     CD4 记忆T细胞、CD4 幼稚T细胞、幼稚B细胞、中性
                                                                      +
                                                                                     +
                CHSY1 和 PIGH 呈 现 低 表 达 ，而 ST8SIA1 呈 高 表           粒细胞等与3种OFG均存在一定相关性（P < 0.05，图
                达。GSEA 分析结果显示 PIGH 低表达时主要在细                       5B）。其中，ST8SIA1与活化CD4 记忆T细胞呈显著
                                                                                               +
                胞因子受体相互作用、神经活性配体受体相互作用                            正相关，与幼稚 B 细胞呈显著负相关；PIGH 与静息
                和嗅觉传导通路中发挥作用；而 CHYS1 低表达和                         CD4 记忆T细胞呈显著正相关，与CD4 幼稚T细胞呈
                                                                      +
                                                                                                    +
                ST8SIA1高表达时主要富集在神经活性配体受体相                         显著负相关；CHSY1与幼稚B细胞呈显著正相关，与
                互作用和嗅觉传导通路中（图 4A~C）。为了进一步                         活化CD4 记忆T细胞呈显著负相关。
                                                                          +
                研究 OFG 在 IgAN 中的分子机制，利用 GENEMINA                  2.7  ceRNA网络
                数据库筛选潜在的相互作用基因并进行功能富集                                 根据miRanda、TargetScan和miRDB数据库筛选
                分析。结果表明，富集度最高的 5 个功能分别为硫                          了174个与OFG相互作用的miRNA，再从SpongeScan
                酸软骨素蛋白聚糖生物合成过程、硫酸软骨素代谢                            数据库筛选了与miRNA相互作用的117个lncRNA，
                过程、硫酸软骨素蛋白聚糖代谢过程、蛋白聚糖生                            最终构建了一个包含 117 个 lnRNA、67 个 miRNA 和
                物合成过程和糖胺聚糖生物合成过程（图4D）。                            3 个 OFG 的 ceRNA，并通过 Cytoscape 软件进行可视

                2.6  免疫细胞浸润分析                                     化展示（图6）。
                    运用CIBERSORT算法评估IgAN和正常样本之                     2.8 验证OFG
                间22种免疫细胞浸润程度的差异（图5A）。相比对                              IgAN、糖尿病肾病、微小病变性肾病的肾组织
   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66