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目的：
本研究通过生物信息学和实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR，RT-PCR）技术对急性淋巴细胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）患儿和健康儿童之间的差异基因进行分析及鉴定，检测分析儿童ALL、B淋巴细胞白血病（B-ALL）和T淋巴细胞白血病（T-ALL）差异基因的表达水平，为儿童ALL的辅助诊断、B-ALL及T-ALL间的鉴别诊断寻找新的分子标志物。
方法：
1.基因表达数据的来源
通过GEO数据库，下载T-ALL、B-ALL患儿和健康儿童的基因表达数据。
2.数据预处理及差异表达基因（DEGs）的获取
使用DESeq2程序包来比较B-ALL患儿和健康儿童，T-ALL患儿和健康儿童之间的基因表达差异，当P＜0.05且差异倍数|logFC|≥1时考虑DEG。
3.VENN图的制作及共同差异表达基因（co-DEGs）的获取
使用在线工具VENNY用于韦恩图分析，以确定co-DEGs。
4.关键基因的获取及其表达水平的检测
通过比较各差异表达基因的P-value值及进行其相关功能分析，筛选最有意义的差异表达基因作为关键基因，并利用RT-PCR技术检测关键基因的表达水平。
5.差异基因的功能富集分析
本研究中，co-DEGs涉及的生物学功能和途径由Cytoscape3.6.0软件中的Bingo程序进行分析，当P＜0.05时认为有统计学意义。
6.关键基因与临床检验指标的关系分析
应用SPSS24.0统计软件对关键基因与临床检验指标的关系进行分析。当P＜0.05时认为差异有统计学意义。
7.数据处理及图表制作
应用SPSS24.0统计软件进行数据的分析和处理。应用GraphPad制作图表。当P＜0.05时认为差异有统计学意义。
结果：
1.基因表达数据的获取
通过搜索GEO数据库中的系列数据号GSE653、GSE8879、GSE8650和GSE9006分别获取66例B-ALL患儿，55例T-ALL患儿和45例健康儿童的基因表达数据。
2.差异表达基因（DEGs）的筛选
根据所选标准，筛选出90个B-ALL患儿与健康儿童间的差异表达基因（B-DEGs），包括45个上调基因（B-upDEGs）和45个下调基因（B-downDEGs）；筛选出79个T-ALL患儿与健康儿童间的差异表达基因（T-DEGs），包括34个上调基因（T-upDEGs）和45个下调基因（T-downDEGs）。
3.ALL辅助诊断关键基因的筛选
利用在线工具VENNY在B-DEGs和T-DEGs中筛选出67个共同差异表达基因（co-DEGs），在上述67个co-DEGs和45个B-upDEGs中筛选出36个表达上调基因（B-co-upDEGs）；在67个co-DEGs和34个T-upDEGs中筛选出30个表达上调基因（T-co-upDEGs）。根据差异表达基因的P-value值及进行其相关功能分析，选择B-co-upDEGs和T-co-upDEGs共有的USP22基因作为ALL的上调关键基因，用于ALL的辅助诊断。同理，ATP6V0E1基因被筛选为ALL的下调关键基因，用于ALL的辅助诊断。
4.B-ALL和T-ALL鉴别诊断关键基因的筛选
共筛选出19个仅在B-ALL中表达的基因，其中9个上调基因：RPL27、RPS10、RHOA、RPL9、EIF4G2、RPS24、ZPR1、CFL1及TMED2；10个下调基因：C11orf58、PARK7、KARS、STARD7、ANAPC5、ARF3、RPS6、SRP14、CAPNS1及RPL6。共筛选出11个仅在T-ALL中表达的基因，其中3个上调基因：ACTB、KHDRBS1及EIF3D；8个下调基因：ARF1、RPL37、RPS25、RPL18、C1D、RPL11、YY1及RPS11。根据各差异表达基因的P-value值及进行其相关功能分析，选择RPL9和STARD7分别作为B-ALL的上调和下调关键基因，ACTB和ARF1分别作为T-ALL的上调及下调关键基因，并用于B-ALL和T-ALL的鉴别诊断。
5.co-DEGs的GO功能富集分析
使用Bingo程序提示co-DEGs的生物过程（GO-bp）主要涉及基因表达、翻译、细胞大分子生物合成、细胞代谢及大分子代谢等生理过程。
6.ALL患儿辅助及鉴别诊断基因的表达水平
使用RT-PCR技术分别对ALL患儿及健康儿童外周血关键基因的表达水平进行检测，结果表明：ALL患儿UPS22基因的表达水平与健康儿童相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。ALL患儿ATP6V0E1基因的表达水平明显低于健康儿童，差异具有统计学意义（P＜0.05）。B-ALL患儿RPL9基因的表达水平与健康儿童相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。B-ALL患儿STARD7基因的表达水平明显低于健康儿童，差异具有显著统计学意义（P＜0.01）。B-ALL患儿的RPL9和STARD7基因表达水平和T-ALL患儿相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。
7.ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平与临床检验指标的关系
ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平与外周血白细胞计数水平无相关性（r=-0.257，P=0.074；r=-0.011，P=0.946）；ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平与骨髓原始细胞百分比无相关性（r=-0.083，P=0.62；r=-0.076，P=0.668）。ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平在不同ALL分型、融合基因及染色体核型间差异无统计学意义（P＞0.05）。
结论：
1.本研究共筛选了90个B-ALL患儿和79个T-ALL患儿和健康儿童的差异表达基因，经分析鉴定后，USP22和ATP6V0E1筛选为儿童ALL辅助诊断的关键基因。ACTB、ARF1、RPL9和STARD7筛选为B-ALL和T-ALL鉴别诊断的关键基因。
2.ATP6V0E1可作为儿童ALL辅助诊断的分子标志物。
3.STARD7参与儿童B-ALL的发生发展，但是否可用于儿童B-ALL和T-ALL的鉴别诊断有待进一步研究。
4.ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平与其外周血白细胞计数水平及骨髓原始细胞百分比无关。ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平在不同ALL分型、融合基因及染色体核型间无差异。
本研究通过生物信息学和实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR，RT-PCR）技术对急性淋巴细胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）患儿和健康儿童之间的差异基因进行分析及鉴定，检测分析儿童ALL、B淋巴细胞白血病（B-ALL）和T淋巴细胞白血病（T-ALL）差异基因的表达水平，为儿童ALL的辅助诊断、B-ALL及T-ALL间的鉴别诊断寻找新的分子标志物。
方法：
1.基因表达数据的来源
通过GEO数据库，下载T-ALL、B-ALL患儿和健康儿童的基因表达数据。
2.数据预处理及差异表达基因（DEGs）的获取
使用DESeq2程序包来比较B-ALL患儿和健康儿童，T-ALL患儿和健康儿童之间的基因表达差异，当P＜0.05且差异倍数|logFC|≥1时考虑DEG。
3.VENN图的制作及共同差异表达基因（co-DEGs）的获取
使用在线工具VENNY用于韦恩图分析，以确定co-DEGs。
4.关键基因的获取及其表达水平的检测
通过比较各差异表达基因的P-value值及进行其相关功能分析，筛选最有意义的差异表达基因作为关键基因，并利用RT-PCR技术检测关键基因的表达水平。
5.差异基因的功能富集分析
本研究中，co-DEGs涉及的生物学功能和途径由Cytoscape3.6.0软件中的Bingo程序进行分析，当P＜0.05时认为有统计学意义。
6.关键基因与临床检验指标的关系分析
应用SPSS24.0统计软件对关键基因与临床检验指标的关系进行分析。当P＜0.05时认为差异有统计学意义。
7.数据处理及图表制作
应用SPSS24.0统计软件进行数据的分析和处理。应用GraphPad制作图表。当P＜0.05时认为差异有统计学意义。
结果：
1.基因表达数据的获取
通过搜索GEO数据库中的系列数据号GSE653、GSE8879、GSE8650和GSE9006分别获取66例B-ALL患儿，55例T-ALL患儿和45例健康儿童的基因表达数据。
2.差异表达基因（DEGs）的筛选
根据所选标准，筛选出90个B-ALL患儿与健康儿童间的差异表达基因（B-DEGs），包括45个上调基因（B-upDEGs）和45个下调基因（B-downDEGs）；筛选出79个T-ALL患儿与健康儿童间的差异表达基因（T-DEGs），包括34个上调基因（T-upDEGs）和45个下调基因（T-downDEGs）。
3.ALL辅助诊断关键基因的筛选
利用在线工具VENNY在B-DEGs和T-DEGs中筛选出67个共同差异表达基因（co-DEGs），在上述67个co-DEGs和45个B-upDEGs中筛选出36个表达上调基因（B-co-upDEGs）；在67个co-DEGs和34个T-upDEGs中筛选出30个表达上调基因（T-co-upDEGs）。根据差异表达基因的P-value值及进行其相关功能分析，选择B-co-upDEGs和T-co-upDEGs共有的USP22基因作为ALL的上调关键基因，用于ALL的辅助诊断。同理，ATP6V0E1基因被筛选为ALL的下调关键基因，用于ALL的辅助诊断。
4.B-ALL和T-ALL鉴别诊断关键基因的筛选
共筛选出19个仅在B-ALL中表达的基因，其中9个上调基因：RPL27、RPS10、RHOA、RPL9、EIF4G2、RPS24、ZPR1、CFL1及TMED2；10个下调基因：C11orf58、PARK7、KARS、STARD7、ANAPC5、ARF3、RPS6、SRP14、CAPNS1及RPL6。共筛选出11个仅在T-ALL中表达的基因，其中3个上调基因：ACTB、KHDRBS1及EIF3D；8个下调基因：ARF1、RPL37、RPS25、RPL18、C1D、RPL11、YY1及RPS11。根据各差异表达基因的P-value值及进行其相关功能分析，选择RPL9和STARD7分别作为B-ALL的上调和下调关键基因，ACTB和ARF1分别作为T-ALL的上调及下调关键基因，并用于B-ALL和T-ALL的鉴别诊断。
5.co-DEGs的GO功能富集分析
使用Bingo程序提示co-DEGs的生物过程（GO-bp）主要涉及基因表达、翻译、细胞大分子生物合成、细胞代谢及大分子代谢等生理过程。
6.ALL患儿辅助及鉴别诊断基因的表达水平
使用RT-PCR技术分别对ALL患儿及健康儿童外周血关键基因的表达水平进行检测，结果表明：ALL患儿UPS22基因的表达水平与健康儿童相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。ALL患儿ATP6V0E1基因的表达水平明显低于健康儿童，差异具有统计学意义（P＜0.05）。B-ALL患儿RPL9基因的表达水平与健康儿童相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。B-ALL患儿STARD7基因的表达水平明显低于健康儿童，差异具有显著统计学意义（P＜0.01）。B-ALL患儿的RPL9和STARD7基因表达水平和T-ALL患儿相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。
7.ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平与临床检验指标的关系
ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平与外周血白细胞计数水平无相关性（r=-0.257，P=0.074；r=-0.011，P=0.946）；ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平与骨髓原始细胞百分比无相关性（r=-0.083，P=0.62；r=-0.076，P=0.668）。ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平在不同ALL分型、融合基因及染色体核型间差异无统计学意义（P＞0.05）。
结论：
1.本研究共筛选了90个B-ALL患儿和79个T-ALL患儿和健康儿童的差异表达基因，经分析鉴定后，USP22和ATP6V0E1筛选为儿童ALL辅助诊断的关键基因。ACTB、ARF1、RPL9和STARD7筛选为B-ALL和T-ALL鉴别诊断的关键基因。
2.ATP6V0E1可作为儿童ALL辅助诊断的分子标志物。
3.STARD7参与儿童B-ALL的发生发展，但是否可用于儿童B-ALL和T-ALL的鉴别诊断有待进一步研究。
4.ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平与其外周血白细胞计数水平及骨髓原始细胞百分比无关。ALL患儿的ATP6V0E1和B-ALL患儿的STARD7基因表达水平在不同ALL分型、融合基因及染色体核型间无差异。