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发表杂志：Front Cell Dev Biol.
影响因子：5.203
一、研究背景
食管癌(EC)分为食管腺癌(EA)和食管鳞状细胞癌(ESCC)，其死亡率在全球所有肿瘤中排名第六。ESCC主要发生在食道的上中部，并且与酒精和尼古丁滥用有关。ESCC在中国尤为突出，约占EC的88%。EA多发生在食管下部，是由于Barrett食管特化肠上皮化生区域持续胃食管反流所致，5年生存率低至20%。目前，两种EC的治疗方法相似，包括化疗、放疗和手术，其中手术是最常见的治疗方法。确定EC发展、进展和预后的生物标志物对于了解EC和改善临床决策至关重要。
二、流程图
三、分析解读
1、数据收集与差异表达分析
①筛选GEO数据集，仅GSE26886包含4类EC相关样本，包括食管鳞状上皮、Barrett食管样本、EA样本和ESCC样本。
②R语言确定正常组织、EA和ESCC之间的差异表达基因(DEGs)。
结果：
下图A：热图显示EA和Barrett食管样本之间的差异表达基因。
下图B：热图显示ESCC和正常样品之间差异表达的基因。
下图C：火山图显示EA和Barrett食管样本之间的差异表达基因。
下图D：火山图显示ESCC和正常样品之间差异表达的基因。
下图E：维恩图识别EA和ESCC中上调基因。
下图F：维恩图识别EA和ESCC中下调基因。
2、差异表达基因(DEGs)富集分析
下图A-B：食管癌(EC)中常见上调基因的GO功能和KEGG分析。
下图C-D：食管癌(EC)中常见下调基因的GO功能和KEGG分析。
3. EA和ESCC中差异基因识别及富集分析
①EA和ESCC之间差异表达基因(DEGs)的鉴定。
下图A：EA和ESCC之间不同表达的基因使用热图显示。
下图B：EA和ESCC之间不同表达的基因使用火山图显示。
②EA和ESCC样本之间差异表达基因(DEGs)富集分析。
下图A-B：与ESCC相比，EA中上调基因的GO和KEGG分析。
下图C-D：与ESCC相比，EA中下调基因的GO和KEGG分析。
4. 蛋白互作网络构建及hub基因筛选
①使用维恩图鉴定在EA和ESCC之间不同表达基因。
②构建了DEGs的PPI网络。
结果：
下图A：维恩图鉴定了147个在EA和ESCC之间也有不同表达的常见诱导基因。
下图B：维恩图鉴定了130个在EA和ESCC之间表达也不同的常见还原基因。
下图C：热图显示EC和正常样本之间差异表达的基因。
下图D：与癌症基因组图谱(TCGA)数据库的正常样品相比，EC样品中47个常见的还原基因和49个常见的诱导基因也有不同的表达。
下图：构建差异表达基因（DEGs）的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。
5、hub基因验证
①使用TCGA数据集确认了10个中心基因的表达水平。
②使用UALCAN获得正常组织、EA和ESCC中hub基因的转录表达数据。
结果：
①用于区分EC样本与正常组织的hub基因的曲线下面积(AUC)分析。
下图A：使用TCGA数据库分析EC和正常样本中hub基因的表达水平。
下图B-K：GNAQ(B)、RGS5(C)、MAPK1(D)、ATP1B1(E)、HADHA(F)、HSDL2(G)、SLC25A20(H)的曲线下面积(AUC)分析，ACOX1(I)、SCP2(J)和NLN(K)用于区分EC样本与正常组织。
②验证EA和ESCC中hub基因的表达。
下图A：EC样品中GNAQ、RGS5、MAPK1、ATP1B1、HADHA、HSDL2、SLC25A20、ACOX1和SCP2减少，通过分析GSE26886，与正常组织相比，EC样品中NLN显着诱导。
下图B-K：GNAQ(B)、SCP2(C)、RGS5(D)、MAPK1(E)、ATP1B1(F)、HADHA(G)、HSDL2(H)、ACOX1(I)、SLC25A20(J)、通过分析UALCAN数据库，与正常组织相比，EA和ESCC样品中和NLN（K）的表达不同。
6、预后分析
利用Kaplan-Meier Plotter在线工具分析OS时间与EA和ESCC中hub基因表达之间的相关性。
结果：
hub基因的失调与EA和ESCC患者的生存时间相关。
下图A-B：在ESCC而非EA患者中，MAPK1的较高表达水平与较长的总生存(OS)时间相关。
下图C-D：COX1的较高表达水平与ESCC患者的较短OS时间和EA患者较长的OS时间相关。
下图E-F：SCP2的较高表达水平与ESCC患者的较短OS时间相关，但与EA无关。
下图G-H：NLN的较高表达水平与EA患者的OS时间较短有关，但与ESCC无关。