利用新冠病毒感染模型的下一代测序数据识别新基因特征:关注神经-新冠病毒和潜在的治疗方法( Identification of Novel Gene Signatures using Next-Generation Sequencing Data from COVID-19 Infection Models: Focus on Neuro-COVID and Potential Therapeutics )

Peter Natesan Pushparaj Angham Abdulrahman Abdulkareem Muhammad Imran Naseer

新型冠状病毒是冠状病毒疾病-19（新冠肺炎）的病原体，属于冠状病毒科，它会导致从普通感冒到更严重的疾病，如严重急性呼吸系统综合症、突然中风、神经并发症(Neuro-COVID)、多器官衰竭和一些患者的死亡率。新冠肺炎感染模型的基因表达谱可以用来破译新冠肺炎病和相关病理（如神经冠状病毒）的潜在治疗方法。在此，我们使用从SARS-CoV感染的原代人支气管上皮(NHBE)和从Gene Expression Omnibus(GEO)(GSE147507)获得的模拟处理的NHBE细胞中使用Illumina Next Seq 500获得的四足动物的原始RNA-seq读数（单端），并在RNA-seq分析之前使用CLC Genomics Workbench 20.0（Qiagen,U.S）使用BioJupies web工具和iPathwayGuide进行质量控制(QC)评估，用于基因本体(GO)、通路、上游调节基因、小分子和天然产物。此外，使用iPathwayGuide分析来自脑脊液(CSF)的免疫细胞的meta簇的单细胞转录组学数据(GSE163005)，例如T细胞/自然杀伤细胞(NK)(TcMeta)、树突状细胞（DCMeta）和用于比较的单核细胞/粒细胞（monoMeta）细胞类型，即Neuro-COVID与特发性颅内压增高(IIH)。利用L1000烟火表演(L1000FWD)和L1000特征方向签名搜索引擎(L1000 CDS2)网络工具，发现可能逆转新冠肺炎病和神经冠状病毒相关基因签名的小分子。我们发现了一些小分子，如喜树碱、importazole和Witherin A，它们可能逆转新冠肺炎病相关的基因特征。此外，与阿弗林A、曲古抑素A、奈西克拉辛、喜树碱和JQ1有可能逆转神经Covid基因特征。此外，利用基因集富集分析(GSEA)预置方法和Metascape web工具破译和注释了这些小分子可能逆转的基因签名。总之，我们的研究揭示了一种应用下一代知识发现(NGKD)平台来发现具有抗新冠肺炎病及其相关疾病病理治疗潜力的小分子的快速方法。

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