非コードRNAは転写プロセスにおいて重要な役割を果たし、様々な生物学的機能の制御に関与している。特にmiRNAやlncRNAが重要である。しかし、既存のシグナル伝達パスウェイデータベースには、miRNAやlncRNAに関する情報は含まれていない。そこで本著者らは、222のKEGGパスウェイ（27のサブカテゴリーを含む）において、178 308のヒト実験的に検証されたmiRNA-ターゲット相互作用（MTI）、32 282のlncRNA-ターゲット相互作用（LTI）、4837実験的に検証されたヒトceRNAネットワークを統合・可視化して、NcPathという新しいパスウェイデータベースを設計しなおしした。再設計されたNcPathデータベースの応用可能性を広げるため、lncRNAとPCG間の共発現関係、ceRNA関係、共TF結合関係、共ヒストン修飾関係、シス制御関係、lncPro Tool予測を統合し、556 798の信頼できるlncRNA-タンパク質コード遺伝子（PCG）相互作用ペアを特定した。さらに、miRNA/lncRNAターゲットが関与するパスウェイを決定するために、ハイパージオメトリックテストを用いたKEGGエンリッチメント解析を実施した。NcPathデータベースでは、MTI/LTI/ceRNAのネットワーク、PubMed ID、遺伝子アノテーション、使用した実験検証方法に関する情報も提供している。要約すると、NcPathデータベースは、非コードRNA（miRNAおよびlncRNA）が関与するパスウェイのアノテーションと可視化を提供し、マルチモーダル非コードRNAのエンリッチメント解析をサポートする重要かつ継続的なプラットフォームとして機能する。NcPathデータベースはhttp://ncpath.pianlab.cn/にて、自由にアクセスできる。NcPathを利用するためのコードとマニュアルは、https://github.com/Marscolono/NcPath/ に掲載されている。
help
http://ncpath.pianlab.cn/#/Help
HPでの解説
MicroRNA（miRNA）；18-26塩基程度の小さなノンコーディングRNAで、DNA配列から転写されて一次miRNAとなり、その後、動物や植物の種で前駆体や成熟miRNAに処理される。1993年に最初のmiRNA遺伝子Lin-4が発見されて以来、270以上の生物で35,000以上のmiRNAの配列が同定されている。miRNAは、3′非翻訳領域（3′UTR）の相補配列との塩基結合により、mRNAのデキャップやアルケニル化を誘導し、mRNAの分解促進やmRNAの翻訳抑制により遺伝子発現を負に制御し、転写後の主要経路に影響を及ぼす。miRNAは、細胞周期、細胞増殖、分化、アポトーシス、代謝、細胞シグナル伝達、胚発生、ウイルス防御、造血過程など、様々な細胞活動に重要な役割を果たすことが多くの研究で報告されている。さらに、miRNAは、いくつかの疾患、特に様々な種類の癌と関連しており、これらの非コードRNA分子は、がんや他の疾患の潜在的な診断や予後のための優れたバイオマーカー候補となる。
LncRNA：広範なノンコーディングRNAのもう一つの重要なクラスであるlncRNAは、200ヌクレオチド以上の長さの異種のRNA分子群であり、広範な生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たすことから、新規バイオマーカーとして使用できる可能性がある。がん遺伝子やがん抑制因子として働くlncRNAは、がんの発生や進行において複雑かつ精密な制御を行うことが、蓄積された証拠から示唆されている。また、重要なことに、lncRNAががん細胞の増殖、分化、浸潤、転移、代謝の再プログラミングを制御することも報告されている。さらに、lncRNAは、代謝関連遺伝子の転写や翻訳を制御し、デコイや足場として機能し、内因性RNA（ceRNA）と競合する重要な機能的役割を担っている。
http://ncpath.pianlab.cn/にアクセスする。
１、Browse
パスウェイを選択し、GOボタンをクリックする。
パスウェイ画面に切り替わる。
遺伝子の右上に表示されている赤い数字はその遺伝子を制御しているノンコーディングRNA（miRNA、lncRNA）の数の合計を表す。図の右側には、選択したターゲット遺伝子に関連するmiRNAとlncRNAのリストが表示される。図の遺伝子にカーソルを合わせると拡大表示され、miRNAとlncRNA数の内訳が黄色のボックスで示される。
図の右のノンコーディング遺伝子リストにカーソルを合わせると、そのノンコーディング遺伝子が相互作用するパスウェイの遺伝子が黄色のボックスでハイライトされる。
関心がある遺伝子（緑色）をクリックすると
インタラクティブなネットワークアノテーションインターフェースに入る。このネットワーク図は、ノンコーディングRNAとタンパク質コード遺伝子の間のすべての相互作用関係を可視化したものになる。ネットワーク図の下には、標的遺伝子に関連するすべてのパスウェイが表示される。
ノードは右上の判例に従って色分けされている。
図の下の方には、標的遺伝子に関連するすべてのパスウェイが示されている。
miRNAのリスト
それぞれのmiRNAのリファレンスの文献のPMCへのリンク、ターゲット遺伝子へのリンク、サポートタイプ、相互作用の実験的検証に使用した方法を含む表として提示される。
lncRNAも同様。
さらに、右カラムのRNAをクリックすると、その基本アノテーション情報ページに入り、このRNAに関与する全てのパスウェイのリストを得ることができます。
２、Searchタブでは、ノンコーディングRNAセットとpythway関連情報を素早く検索できる。興味のあるノンコーディングRNAの名前を入力する。
３、エンリッチメント解析
ノンコーディングRNA（lncRNAとmiRNA）のエンリッチメント解析を行うことができる。2つの入力モードがあり、１つ目のシングルクラスモードでは、単一のlncRNA、単一のmiRNA、lncRNA、miRNA、遺伝子からのいずれかのリストを指定する。２つ目のマルチクラスモードでは、複数のクエリ（lncRNA、miRNA、mRNAを含む）を指定し、これら複数の入力に大きな影響を与える機能的パスウェイを探索する。
出力例
結果はリンク付きの表、バブルチャートやヒストグラムで示される。
Download
本データベースのパスウェイとノンコーディングRNAのすべてのリファレンスセットは、個別のファイルに整理されて公開されている。クリックするとダウンロードできる。
引用
NcPath: a novel platform for visualization and enrichment analysis of human non-coding RNA and KEGG signaling pathways
Zutan Li, Yuan Zhang, Jingya Fang, Zhihui Xu, Hao Zhang, Minfang Mao, Yuanyuan Chen, Liangyun Zhang, Cong Pian
Bioinformatics, Volume 39, Issue 1, January 2023
