2018年IPA夏季更新

摘要：本次IPA更新主要在Analysis Match模塊中補充的大量的樣本數據和分析，使Analysis Match大數據樣本更加豐富。並且增強了Analysis Match部分功能，加快了IPA調用分析的時間。

Analysis Match更新

Analysis Match樣本數將超過47000個。本次比春季更新增加了6倍的樣本量，大大增強了數據的整合分析能力。本次更新，Analysis Match 添加了11000個表達數據集，又導入了NIH Library of Integrated Network-Based Cellular signature (LINCS) Program的約28000個數據集，加上之前已有的8000多個數據集，IPA現在能夠提供超過47000個數據集。隨著增加更多的Analysis Match數據集，IPA能提供更多佐證來闡明因果聯繫，並可以提高獲得結果的準確度。

表一：2018年IPA夏季更新後Analysis Match能提供的樣本個數。

Analysis Match主要包含了三個內容的更新：

1、通過Omicsoft公司的數據保證來自GEO、SRA等樣本數正常穩定的增長。

2、由TCGA得到的差異表達數據按照癌症類型和/或相關患者元數據建立成新的數據集；

3、去除在IPA中無意中組合成超集的相似數據集，這些數據集已被替換為單個（非聯合）版本。

Analysis Match能夠將上傳的數據分析與在IPA中成千上萬的其他分析匹配分析獲得有含義的分析結果。這一匹配分析能夠自動尋找相似或相反的具體分析，從而獲得疾病、基因和上游調節因子網路之間更加合理的因果關係解釋。 本次更新，Analysis Match與一些新的TCGA數據集進行匹配。例如，在核心分析用「查詢」了用NRE2（NFE2L2）激活化合物CDDO-Me治療的小鼠腎臟組織與DMSO處理的對照小鼠的轉錄組結果，通過Analysis Match分析匹配發現，核心分析相匹配了幾個新的TCGA數據集，其中有在NFE2L2或其結合受體KEAP1有體細胞突變的病人樣本，通過分析相似的激活或抑制的上游調節因子，我們得到了來自於不同疾病、組織和生物體的匹配分析結果。由此，IPA快速和成功地匹配了所有表明NFE2L2激活的特徵。在這裡，從化學治療的小鼠的腎臟出發進行查詢分析，獲得了並與體細胞突變的人（非腎）鱗狀細胞癌的分析相匹配，得到了關鍵性Nrf2通路基因網路（圖1）。我們也可以用熱圖更詳細的展現，在這些生物條件下的NFE2L2的活性（圖2）。

圖1：用NFE2L2激活劑CDDO-Me處理的小鼠腎臟表達譜的核心分析。這一分析匹配了幾個具有NFE2L2或KEAP1體細胞突變的TCGA數據集。小鼠腎臟表達數據來自PMED：26422507。

圖2：以熱圖顯示了與CDMA-ME處理的小鼠腎臟的匹配的上游調節因子的Analysis Match結果。熱圖顯示了TCGA和MouseDisease幾個樣本的Z-Score對比結果。紅框內是上游調控因子 NFE2L2的對比結果。粉紅色的標籤代表我們上傳的需分析的樣本，藍色標籤（#160）表示帶有KEAP1體細胞突變的肺癌（LUSC）樣本。由IPA分析預測NFE2L2在網路中是激活的，見右側，圖中在中心是NFE2L2被激活（橙色）的，周圍是來自於上傳數據中的靶標基因。紅色節點代表上調基因，綠色節點表示KEAP1突變的鱗狀細胞癌相對於同型KEAP1野生型癌組織下調的基因。用紅色箭頭（上面的#140和114）顯示的來自於TCGA的兩個在體細胞突變的NFE2L2激活分析樣本。

為TCGA每個癌症類型的收集的driver mutations樣本是基於QIAGEN QIAseq Targeted DNA Panels，需要最少兩個案例和兩個對照樣本來創建一個數據集。表2顯示了每種癌症類型創建的數據集的數量。

表2：每個癌症類型創建的數據集數量。每個數據集對應於由不同基因中的體細胞突變引起的癌症類型。

其他更新：

● 加快了IPA中數據分析結果打開速度。

● 增強了代謝產物的Mapping能力，添加了400餘個代謝產物，為幾百個已存在的代謝產物添加了HMDB IDs。

● 為注釋稀少的基因增強了Ensemble ID的mapping能力。

● 為已有的lncRNAs添加了文獻數據，添加了85餘個新的lncRNA及其findings。

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