GSEA分析

基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis, GSEA）的基本思想是使用预定义的基因集（通常来自功能注释或先前的试验），将基因按照在两类样本中的差异表达程度排序，然后检验预先设定的基因集是否在这个排序表的顶端或者末端富集。GSEA分析检测基因集合而不是单个基因的表达变化，因此可以包含更多细微的表达变化，从另一个角度来解读生物学信息，以阐述其中的生物学意义。

用途

类似GO，KEGG分析，但GSEA是从整体上进行分析的

前置分析条件
一般仅为人，其他物种需要有对应的GO，KEGG注释信息

Demo结果解读

从上图可以发现，本次获得的结果，PPAR signaling pathway通路相关的基因富集在C中，即该通路与表型C相关，结果图中分为三大部分，其中最上方为基因的富集分数图，展示了每个基因的富集分数，其中曲线的较高的对应该通路的富集分数（ES），若涉及到多个通路的比较，则会对多个通路获得的ES进行标准化，获得NES，NES绝对值越大，对应的通路富集程度越高，Pvalue或者FDR越小，对应通路富集越显著。

案例展示
案例一  HNRNPK影响胃癌细胞增殖的机制研究

研究背景
胃癌作为世界范围内仅次于肺癌和肝癌的第三大癌症，早期诊断是预防和提高生存率的手段。目前早期胃癌标志物的寻找和早期治疗显得尤为重要。有研究已验证HNRNPK表达异常与肿瘤的发生、发展和预后相关以及其异常引起的下游靶基因和信号通路。但HNRNPK与肿瘤细胞表型之间的关系还不清楚。
研究内容与结果
KM分析发现HNRNPK与胃癌患者的存活时间和癌症进展时期显著相关，尤其是和1期/M0期患者的生存时间显著相关。所以高表达的HNRNPK可以作为早期胃癌预后评估候选标志物。HNRNPK过表达体内/体外实验验证其对肿瘤细胞增殖和肿瘤大小的抑制影响，并对HNRNPK过表达后细胞进行基因表达检测和富集分析。同时基于TCGA数据库中胃癌数据通过GSEA分析获得HNRNPK显著正相关的通路有两个，显著负相关的通路有三个。最终验证HNRNPK- p53/p21/CCND1-p53 pathway影响细胞增殖的机制。

 KM分析

 A）heatmap结果；B）GSEA分析；C）通路网络cytoscape结果

参考文献
Hao Huang, Yong Han, Xingjiu Yang, et al. HNRNPK inhibits gastric cancer cell proliferation through p53/p21/CCND1 pathway. Oncotarget.2017,8(61):103364-103374. (IF5.168)

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