圖文/ 創源生物科技股份有限公司分子視算中心
2019年底突如其來的新型冠狀病毒，讓我們再次認識到了廣泛分佈且種類繁多的病原微生物對人類的威脅。 COVID-19爆發後，科學家從分子生物角度上了解病毒進化、感染機轉、傳播途徑、藥物靶點等。
但若想進一步瞭解冠狀病毒在生物體內的調控途徑，甚至是了解已知的分子及藥物資訊，透過Ingenuity Pathway Analysis ( IPA )生物路徑分析軟體，能在極短的時間內找到最可信的文獻資訊及路徑。以下透過實際資訊來演示IPA能提供之相關資訊。
在IPA生物路徑分析軟體當中，您可以透過IPA收錄的數百萬筆生物資訊，快速尋找您感興趣的基因、疾病及分子調控方式。以Coronavirus為例，在IPA Disease & function當可查詢到與冠狀病毒感染相關的分子:
並可再利用BioProfiler生物分子特性篩選工具來挑選在感染冠狀病毒中所參與之感興趣分子：
另外或是針對SARS與新冠肺炎所共通的相關基因，IPA也可以透過查找與繪圖的方式展現。
可以利用Compare功能查找兩者疾病共同參與的基因或化合物，並使用Grow 來建立SARS與分子間的關係:
而針對ACE2－細胞膜表面受體，SARS冠狀病毒與新冠病毒都必須與ACE2受體結合，才能進入細胞內部。而我們也可以在IPA當中找到ACE2參與的Pathway 及其調控之下游基因。
或者我們也可以藉由IPA所收錄之OmicSOft資料庫來了解ACE2於人體內各組織之基因表現資訊來判讀ACE2在不同組織的表達:
最後若您針對生物體有做進一步的病毒感染實驗，後續得到NGS或是各式表現量資訊。在IPA生物路徑分析軟體當中，其提供多樣的分析與結果表示方式，包含生物訊息核心分析 (Core Analysis)，使用者可將實驗中的基因體、轉錄體或者蛋白質體資料上傳至IPA，並且透過篩選工具選擇出關注分子，利用IPA尋找相關的生物路徑或者疾病與細胞功能。而比較分析 (Compare Analyses) 可利用Heatmap同時瀏覽多筆資料的，將結果進行全面性的比較。
* Canonical Pathway尋找實驗分子相關調控路徑
*Disease & Functions顯示受調控之下游路徑與疾病
*Regulator effect整合上游調控因子與下游疾病與路徑
*Upstream analysis以z-score判斷上游分子調控情形
另外，IPA的數據分析和解釋建立在QIAGEN知識庫的基礎上，因應日趨複雜的生物作用類型以及更大量的體學數據量分析，QIAGEN提供延伸的工具組旨在幫助您能更快速且精準的了解疾病、基因和上游監管機構網絡之間的因果聯繫。因此在IPA現有功能中，可支持磷酸化蛋白分析、代謝體分析、Isoform變異體分析與miRNA分析。而在分析匹配(Analysis Match)功能，使用者可將分析結果與過去的分析資料進行比對，或是與OmicSoft及LINCs資料庫中大量共享數據相互比較，進而建立假說與全新的實驗見解。
* IsoProfiler變異體分析，找出特定Isoform相關疾病
* BioProfiler生物分子特性篩選工具
*磷酸化蛋白分析，以蛋白質活性表示分子調控路徑
* Analysis Match，比對其他實驗數據之相似相異度
延伸閱讀：
IPA 資料庫使用須知
Ingenuity Pathway Analysis (IPA) 資料庫介紹