QIAGEN ® Ingenuity Pathway Analysis 2025春季更新

IPA（Ingenuity Pathway Analysis）是一款功能強大的生物資訊學工具，能夠幫助研究人員深入理解基因和蛋白質的相互作用及其在生物系統中的作用。IPA擁有龐大的生物資料庫，涵蓋了最新的研究成果和文獻，以及第三方資料庫的數據，能夠提供精確且可靠的分析結果。IPA提供多種直觀的可視化工具，如條形圖(bar chart)、火山圖(Volcano plot)和網路佈局(Network layout)，幫助研究人員更清晰地展示和解釋分析結果。此外，IPA支持多種數據導出格式，方便研究人員進行進一步的分析和發表。

 

展示結果的新方式：條形圖

現在，您可以使用現代條形圖(modern bar charts)來展示和發表IPA核心分析(Core analysis) 結果，適用於IPA Interpret中的經典通路、上游調控因子、疾病與功能以及毒性列表。這些條形圖提供多種訊息豐富的繪圖方式。例如，您可以根據z-score繪製經典通路的條形長度，但按Benjamini-Hochberg (BH) p值排序(如圖 1 所示)。這種方式強調了可能被抑制與被活化的之間的差異，並根據多重測試校正的顯著性獨立排序。

圖1: 經典通路條形圖 這張圖顯示的其中幾種圖形的顯示選項，例如條型的長度顯示的z-score ，顏色顯示抑制或是促進的方向，以及利用Benjamini-Hochberg (BH) p值排序。

另一種顯示方式是按總路徑大小或網路大小繪製條形長度（意即，在上游調控因子的情況下為“已知目標調控分子總數”），而是按 z-score對圖表進行著色和排序，如圖 2 所示。這種風格強調哪些條形最有效，同時表明上游調控因子Bvht（圖2中第七個）明顯比其他上游調控因子更重要，即使已知目標調控分子數目少於其上方的其他指標。

 

圖2: 上游調控因子的條形圖

此圖展示了幾種有用的顯示選項之一，其中條形的長度代表已知目標調控分子的總數，但條形是按-log(BH p值)排序的。這種風格強調了哪個調控因子最顯著，同時顯示了即使已知目標較少的調控因子也可能比其他調控因子更顯著。

您還可以使用各種條件指定顯示哪些條形。例如，您可以顯示特定數量的條形，或者僅顯示具有特定分數範圍的條形，或者顯示具有特定目標基因的條形。

改進的統計方法

IPA Interpret現在提供Benjamini-Hochberg校正的“BH p值”。這種統計方法減少了p值的顯著性，以校正多重檢定時可能出現的假陽性數量。如圖3所示疾病與功能的頁面，您可以透過BH p值進行排序或篩選。

圖 3.BH p 值列現在在各種實體詳細訊息頁面中可用。

IPA interpret網路的布局具有細胞內布局以及有機布局選項

IPA Interpret中的上游調控因子、疾病與功能以及毒性功能的網路現在更具易讀性。圖4展示了上游調控因子（PPARA）的亞細胞布局。此布局簡化了蛋白質在細胞的相對位置（如細胞外空間、質膜、細胞質、細胞核和其他位置）的分佈情況。胞器的位置，如高基氏體、線粒體等，被歸入“細胞質”。同樣，例如分泌分子屬於細胞外空間，間隙連接屬於質膜，中心粒位於細胞核內。

 

圖4. 上游調控因子網路的亞細胞布局 此圖展示了四個細胞主要區域和“其他”區域。PPARA被標記為橙色，因為它是此網路中的預測調控因子，主要位於細胞核內。亞細胞布局是IPA Interpret中所有網路的預設布局，但您可以使用網路上方的下拉選單（如圖4所示）來更改布局。

連結到新的omicsoft explore

QIAGEN Digital Insights推出了一款新的網頁應用程序，使查看和探索OmicSoft資料集及其相應項目變得更加容易。擁有Analysis Match Explorer的IPA用戶（即可以訪問Land Explorer的用戶）現在可以訪問新的QIAGEN OmicSoft Explorer。在這次IPA Interpret的更新中，類似和不同分析圖已經更新，並新增了連接到OmicSoft Explorer的連結。當您在圖中點擊一個代表分析的點時，會出現一個修訂後的面板，如圖5所示。

圖5. IPA Interpret中類似和不同分析圖的選定分析訊息面板 此面板新增了連接到OmicSoft Explorer的連結。

“項目概述”提供了一個連結，指向描述數據集來源項目的頁面，例如GSE76124，如圖6所示。OmicSoft Explorer中的頁面列出了項目中整理的數據實驗條件與樣本來源以及所有比較或差異表現數據集。在這個例子中，該項目包含44個比較。這些比較與IPA Analysis Match功能中提供的比較相同。

圖6. OmicSoft Explorer中的數據專案項目視圖 44個比較中，涵蓋了四種不同的基因亞型和四個癌症等級。

從此數據專案項目視圖開始，您可以執行多種操作。更多詳細資訊可以參閱此連結 help article。回到圖 5，差異表達的細節(differential expression detail) 連結到數據集的火山圖，如圖 7 所示。

圖 7.OmicSoft Explorer 中的比較視圖 下調的基因以藍色顯示，上調的基因以紅色顯示。您可以按下一個基因（點）以顯示更多詳細資訊並探索該基因在其他數據專案中的表現。

OmicSoft Explorer的火山圖具有多種有用的功能，標記顏色的功能可透過下拉選單改變，包括根據不同條件（如染色體或分泌組織位置，例如“分泌到血液”）標記顏色。此外，該圖還提供了一種機制，可以探索單個基因在多個項目中的表現情況。更多訊息請參閱此help article。

IPA Interpret 火山圖功能改進

• 更快速的操作體驗：按住 Shift 鍵，在火山圖上拖曳滑鼠，即可一次標記多個點。
• 更靈活的視覺操作：可同時放大/縮小 X 軸與 Y 軸，並且縮放會自動跟隨滑鼠指標位置。
• 優化圖表發布品質：當圖表縮小至最小時，火山圖會在 X 軸的 0 點對稱居中，提供更精緻的視覺效果。

IPA Interpret 其他功能更新

• 提高下鑽頁可發現性：圖塊上的按鈕已優化標示，方便使用者操作。
• 更精確的表格篩選：比較值由「> / <」改為「≥ / ≤」，提升數據選擇準確度。
• 修正 Canonical Pathway 圖例：將圖例標籤從「推斷」改為「反應」。
• 介面視覺改進：載入時的微調器（loading spinner）不再遮蔽其他元素。
• 提升文字可讀性：網路圖中的 “Findings” 文字擁有更佳間距。
• 更多表格篩選選項：分子位置下拉選單現已可應用於資料集表格中。
• 優化資料匯出：
  • Excel 匯出格式提升：數字欄位使用正確的數值格式（而非字母）。
  • 匯出圖像中包含路徑標題。

IPA 桌面版功能改進

• 共用連結說明更清楚：IPA Interpret 的連結在說明文字上更具可理解性。
• 改善資料集上傳體驗：分配欄位時，提高資料列的對比度與可讀性。
• 恢復 SIF 檔案匯入功能。
• 預設隱藏 Isoform 徽章：IPA 網路圖中不再預設顯示。

內容更新

新增 7 條 Ingenuity 信號轉導通路：

• 中心體 KIAA0586 信號通路 (Centrosomal KIAA0586 Signaling Pathway)
• 纖毛生物發生信號通路(Cilia Biogenesis Signaling Pathway)
• 上皮膜蛋白信號通路(Epithelial Membrane Protein Signaling Pathway)
• ER-線粒體通訊信號通路(ER-Mitochondrial Communication Signaling Pathway)
• 蛋白酶體 PSMD10 信號通路(Proteasomal PSMD10 Signaling Pathway
• Warburg 效應信號通路(Warburg Effect Signaling Pathway)
• Zn 穩態信號通路(Zn Homeostasis Signaling Pathway)

知識庫更新

總新增發現數超過 370,000 筆，累積至 1,420 萬筆資料：

262,000 筆來自專家文獻註解

17,000 筆 BioGrid 蛋白質交互作用資料

11,200 筆 IntAct 蛋白質交互作用資料

60,000 筆 COSMIC 基因與疾病關聯資料

22,000 筆 ClinVar 癌症突變資料

1,000 筆 ClinicalTrials.gov 藥物與疾病資料

1,300 筆 ClinicalTrials.gov 靶點與疾病資料

4,500 筆來自人類線上遺傳 (OMIM) 的基因與疾病資料

3,300 筆基因本體 (Gene -Ontology) 研究發現

200 筆來自小鼠基因資料庫 (MGD/Jax) 的基因與疾病或表型關聯

140 筆 ClinGen 臨床基因資料

20 種可新對應的化學物質資料

Omicsoft 資料集

OmicSoft 的 231,775 個資料集將於 2025 年 1 月下旬提供，其中新增了 15,814 個資料集。
 

Land	Repository	Datasets Q4 2024	Datasets Q1 2025	Increase
DiseaseLand	HumanDisease	38,266	38,710	444
	MouseDisease	28,403	28,784	381
	RatDisease	10,264	10,264
	LINCS	25,880	25,880
-OncoLand	-OncoHuman	24,636	24,972	336
	-OncoMouse	1516	1516
	TCGA	4854	4854
	ENCODE RNA Binding	486	486
	ClinicalProteomicTumor	2129	2978	849
Single Cell Land	SingleCellHuman	194	194
	SingleCellHumanUmi	63,336	77,140	13,804
	SingleCellHumanHCL	1476	1469	-7*
	SingleCellMouse	81	81
	SingleCellMouseUmi	13,135	13,135
Normal Cells and Tissues	Human Tissues (GTEx)	1312	1312