A systems genomics approach to uncover patient-specific pathogenic pathways and proteins in ulcerative colitis.
A systems genomics approach to uncover patient-specific pathogenic pathways and proteins in ulcerative colitis.
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DOI：
10.1038/s41467-022-29998-8
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发表时间：
2022-04-28
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
我们描述了一个精确的医学工作流程，即集成的单核苷酸多态性网络平台（iSNP），旨在确定SNP影响细胞调节网络的机制，以及SNP共同出现如何促进溃疡性结肠炎（UC）的疾病发病机制。利用378例UC患者的SNP谱，我们将SNP的调节作用映射到包含蛋白质-蛋白质、miRNA-mRNA和转录因子结合相互作用的人类信号网络。通过无监督聚类算法，我们将这些患者特异性网络分为由PRKCB、HLA、SNAI1/CEBPB/PTPN1和VEGFA/XPO5/POLH枢纽驱动的四个不同的聚类。通路分析确定钙稳态、伤口愈合和细胞运动是UC发病的关键过程。利用来自独立患者队列的转录组学数据，采用三种互补的验证方法，重点关注snp影响基因、患者特异性模块和受影响的功能，我们确认了非编码snp的调控作用。iSNP确定了疾病相关非编码snp的调节作用，并通过预测患者特异性致病过程，我们提出了一种系统级的方法来对患者进行分层。单核苷酸多态性（SNP）影响细胞调控网络，SNP的共同出现有助于溃疡性结肠炎（UC）的疾病发病机制。在这里，作者介绍了iSNP，一种结合基因组学和网络生物学方法来揭示复杂疾病中受影响的患者特异性途径的精准医学管道。
We describe a precision medicine workflow, the integrated single nucleotide polymorphism network platform (iSNP), designed to determine the mechanisms by which SNPs affect cellular regulatory networks, and how SNP co-occurrences contribute to disease pathogenesis in ulcerative colitis (UC). Using SNP profiles of 378 UC patients we map the regulatory effects of the SNPs to a human signalling network containing protein-protein, miRNA-mRNA and transcription factor binding interactions. With unsupervised clustering algorithms we group these patient-specific networks into four distinct clusters driven by PRKCB, HLA, SNAI1/CEBPB/PTPN1 and VEGFA/XPO5/POLH hubs. The pathway analysis identifies calcium homeostasis, wound healing and cell motility as key processes in UC pathogenesis. Using transcriptomic data from an independent patient cohort, with three complementary validation approaches focusing on the SNP-affected genes, the patient specific modules and affected functions, we confirm the regulatory impact of non-coding SNPs. iSNP identified regulatory effects for disease-associated non-coding SNPs, and by predicting the patient-specific pathogenic processes, we propose a systems-level way to stratify patients. Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) affect cellular regulatory networks, and SNP co-occurrences contribute to disease pathogenesis in ulcerative colitis (UC). Here the authors introduce iSNP, a precision medicine pipeline that combines genomics and network biology approaches to uncover patient specific pathways affected in complex diseases.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btr064
发表时间：
2011-04-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Grant CE;Bailey TL;Noble WS
通讯作者：
Noble WS
影响因子：
14.9
作者：
Abugessaisa I;Ramilowski JA;Lizio M;Severin J;Hasegawa A;Harshbarger J;Kondo A;Noguchi S;Yip CW;Ooi JLC;Tagami M;Hori F;Agrawal S;Hon CC;Cardon M;Ikeda S;Ono H;Bono H;Kato M;Hashimoto K;Bonetti A;Kato M;Kobayashi N;Shin J;de Hoon M;Hayashizaki Y;Carninci P;Kawaji H;Kasukawa T
通讯作者：
Kasukawa T
克罗恩病和溃疡性结肠炎表型的遗传决定因素：遗传关联研究。
DOI：
10.1016/s0140-6736(15)00465-1
发表时间：
2016-01-09
期刊：
Lancet (London, England)
影响因子：
--
作者：
Cleynen I;Boucher G;Jostins L;Schumm LP;Zeissig S;Ahmad T;Andersen V;Andrews JM;Annese V;Brand S;Brant SR;Cho JH;Daly MJ;Dubinsky M;Duerr RH;Ferguson LR;Franke A;Gearry RB;Goyette P;Hakonarson H;Halfvarson J;Hov JR;Huang H;Kennedy NA;Kupcinskas L;Lawrance IC;Lee JC;Satsangi J;Schreiber S;Théâtre E;van der Meulen-de Jong AE;Weersma RK;Wilson DC;International Inflammatory Bowel Disease Genetics Consortium;Parkes M;Vermeire S;Rioux JD;Mansfield J;Silverberg MS;Radford-Smith G;McGovern DP;Barrett JC;Lees CW
通讯作者：
Lees CW
影响因子：
--
作者：
Cho JY;Kim HY;Kim SK;Park JHY;Lee HJ;Chun HS
通讯作者：
Chun HS
影响因子：
64.5
作者：
Boyle EA;Li YI;Pritchard JK
通讯作者：
Pritchard JK