黄晓波/张鹏课题组合作发布前列腺癌多组学数据整合与分析交互平台IPPC

来源：JMCB科学前沿

前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，已成为危害我国中老年男性的重要疾病。前列腺癌是一种临床异质性疾病，通常通过直肠指诊筛查和定量血清前列腺特异性抗原(PSA)水平进行诊断。在形态学方面，Gleason评分系统被认为是最可靠和最具预测性的组织学评分系统。前列腺癌患者间的基因组异质性已被医学界所公认，然而，通过预测基因组生物标志物的分子分层来指导前列腺癌治疗方案的选择，仍然是一个未得到满足的临床需求。

随着高通量测序技术的广泛应用，在肿瘤研究领域积累了越来越多的基因组学数据，比如The Cancer Genome Atlas（TCGA）、NCBI基因表达综合数据库(GEO)等。这些数据库的整合为前列腺癌基因组学研究提供了前所未有的机会。然而，来自不同技术平台的大量多组学数据使得执行数据探索、分析和可视化变得越来越具有挑战性，特别是对于没有计算背景的科学家和临床医生而言，这一瓶颈尤为凸显。因此，迫切需要建立一个用户友好的集成数据库，对前列腺癌研究中的大数据进行检索、整合和分析。

2021年1月25日，来自北京大学人民医院的黄晓波课题组，联合马里兰大学医学院张鹏课题组，在Journal of Molecular Cell Biology（JMCB）杂志发表了题为“IPPC: an interactive platform for prostate cancer multi-omics data integration and analysis”的工作。文章的第一作者为北京大学人民医院的叶雄俊博士和苏州系统医学研究所的彭福军博士。精准医学信息化专业厂商北京携云基因科技有限公司，提供了软件平台的开发工作。

本研究通过对多种数据资源的多组学数据进行梳理，并整合定制的分析工具，开发了一个名为IPPC （Interactive Platform for Prostate Cancer）的交互平台，以单个基因为中心，提供突变谱、生存概率、基因表达、共表达、免疫浸润、miRNA-靶基因关联、单细胞测序分析等功能。IPPC web-server允许跨基因、样本和数据类型的分析和可视化，将促进前列腺癌多维基因组学数据的探索。

网址：http://ippc.bio-it.cn/home

IPPC的网站界面包括‘Home’、‘Search’、‘Help’、‘FAQ’和‘Contact us’五个部分，是一个以基因为中心的平台，提供7个分析模块：基因功能分析(包括KEGG通路和GO注释)、基因突变分析、表达谱分析、co-expression分析、immune-infiltration分析、单细胞数据分析。

IPPC web-server提供了一个用户友好并且简洁的界面，包括四个操作步骤：(1) 输入基因名称；(2) 根据样本临床特性筛选个性化样本；(3) 搜索显示满足条件数据集汇总的结果；(4) 点击感兴趣数据集，查看详细信息。具体来说，用户可以在提供模糊匹配功能的文本字段中输入基因符号或基因别名；IPPC提供了8个临床特征，包括年龄、Gleason评分、PSA、种族、临床状态、病理状态、肿瘤部位和样本类型，用户可以使用单个或组合的临床特征来定制个性化的样本队列亚组；接下来，IPPC将提供所有可用数据集的列表供用户选择；最后，相应的图形和表格可用于显示7个分析模块的结果。

小结

IPPC平台的创新点主要包含：

第一，已有的癌症数据库往往采用单一组学数据分析，具有局限性。本平台的建立基于多组学整合分析体系：筛选GEO、SRA及TCGA等数据库里有关前列腺癌组学数据，整理获得基因组、转录组、免疫组和单细胞转录组等多组学数据，基于多组学数据多层次分析，考虑不同组学数据之间的关联，更有利于对肿瘤标志物进行筛选和分析。

第二，收集整理前列腺癌常用的临床指标：Gleason评分、PSA、年龄、分期、样本亚型、肿瘤位点等信息。用户可根据临床表型筛选样本，对个性化的数据集进行组学数据分析。

该平台降低了复杂组学数据与癌症研究人员之间的障碍，有助于挖掘前列腺癌关联驱动基因或生物标记物，为前列腺癌症研究和潜在临床应用提供了宝贵资源。

作者简介

黄晓波，博士，教授。1991年毕业于北京大学医学部研究生院，获得临床医学博士学位，现任北京大学人民医院泌尿外科主任医师，泌尿与碎石中心主任医师。从事泌尿外科的临床、教学和科研工作，先后在国内外核心期刊上发表有关肾癌、膀胱癌和泌尿系结石方面的临床和相关基础研究论文五十余篇。临床主攻专业是泌尿系肿瘤和结石的诊断和治疗。科研的侧重点为泌尿系肿瘤的临床治疗和相关基础研究，以及泌尿系结石的成因研究。

张鹏， 博士，助理教授。2015年毕业于中国科学院生物物理研究所，获得生物信息学博士学位，现任美国马里兰大学医学院助理教授，人类病毒学研究所生物信息平台主任。从事肿瘤基因组与免疫组学研究，在包括Nature, Nature Material, Cell research, Cancer research, Briefings in Bioinformatics等学术杂志发表论文三十余篇。