无代码生信分析肿瘤免疫浸润研究思路

今天笔者带来一篇适合临床工作者参考研究的文章。这篇文章利用NCBI数据库中的肺腺癌病例数据以及临床患者组织样本进行研究,首先通过数据库筛选出下游基因,确定基因后通过样本组织进行验证,并且利用多个在线工具解析了基因与生存期,与临床病理特征,并且挂靠了最近大火的肿瘤免疫,真正实现了不做实验也能贴近热点发文章的梦想。这篇文章发表在Cancer Cell International(IF=4.17)上,临床的小伙伴们快来看看吧。

1. NeIL3在LUAD中的过表达

方法:GEO2R

首先作者对GEO数据库中的肺腺癌(LUAD)数据进行筛选,并选择了三个miRNA测序数据集:GSE30219、GSE43458和GSE33532,确定了502个共同的DEG,其中126个在癌症组织中上调。有报道称NEIL3是在DNA修复中有重要作用。同时发现在19种肿瘤组织中NEIL3的表达增加,尤其是在LUAD中。

       

通过对TCGA对NEIL3基因表达数据的分析证实,NEIL3在LUAD组织中过表达。RT-qPCR和Wb证实22例LUAD组织中NEIL3蛋白和mRNA水平较匹配的正常组织上调,免疫组化染色显示同样验证。结果一致显示,NEIL3在LUAD组织中的表达明显高于其匹配的正常组织。

2.LUAD患者NEIL3表达与临床病理特征的关系

 

作者根据IHC评分和中值表达水平将406例LUAD样本和293例TCGA LUAD队列分为低表达组和高表达组。结果显示,NEIL3的过表达与晚期和体积较大的肿瘤密切相关。

 

3.NIL3过表达预示LUAD患者预后不良

 

方法:Kaplan-Meier

将所有样本和数据利用Kaplan-Meier进行生存期的绘制,NEIL3表达上调显著降低了LUAD患者的整体生存。通过Cox比例风险模型分析发现NEIL3表达增高与TNM分期、肿瘤大小、淋巴结转移相关,是预后不良的独立预测因素。

       

4.LUAD中NEIL3的表达与免疫细胞浸润的关系

 

方法:线工具TIMER,在线工具Immu-CellAI

使用在线工具TIMER分析发现NEIL3的表达与B细胞、CD4+T细胞和DC细胞的浸润呈显著负相关。与NEIL3的表达相比,高水平的B细胞浸润有利于生存期延长。所以作者推测NEIL3过表达可能通过调节LUAD中B细胞的浸润程度来影响生存。随后作者通过在线工具Immu-CellAI分析显示,自然T调节细胞(NTreg)、诱导T调节细胞(ITreg)、Th1细胞、耗竭T细胞、NK细胞、效应记忆细胞和γδT细胞与NEIL_3的表达呈正相关,而幼稚T细胞、T调节因子1(Tr1)、Th17、滤泡辅助T细胞(Tfh)、NK T、DC和CD4T细胞的比例与NEIL_3的表达呈负相关。这表明NEIL3对LUAD免疫微环境的形成有调节作用,特别是对T细胞亚群、NK细胞和DC。表明NEIL3在LUAD免疫浸润细胞的调节中起关键作用。

5.LUAD中NEIL3和共表达基因的KEGG和GO富集分析

方法:GSEA软件,Cytoscape软件,GO,KEGG

通过GSEA分析显示,细胞周期、核苷酸切除修复、DNA复制、错配修复和p53信号通路在NEIL3高表达表型中富集。随后,作者对TCGA mRNA测序数据进行了分析,获得了370个与NEIL3共表达的基因。在蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI)中,与NEIL3正相关的基因有323个,与NEIL3负相关的基因有47个。通过GO分析表明,共表达基因在核细胞周期,DNA复制、DNA链延长和DNA复制起始等方面显著富集。同样,KEGG途径富集分析表明,这些基因主要在细胞周期、卵母细胞减数分裂和DNA复制中富集。通过Cytoscape软件对370个共表达基因进行分析,根据结点程度筛选出10个HUB基因。其中大部分在细胞周期进程中起着至关重要的作用,而基因组的不稳定性有助于促进肿瘤的发生。

       

6.LUAD患者预后标志物的建立与评价

 

基于TCGA LUAD队列,作者验证了所有10个HUB基因在LUAD组织中与正常肺组织相比明显过表达,9个HUB基因的高表达与LUAD患者的不良预后显著相关。随后作者将LUAD患者分为两组,高风险分值组比低风险分值组死亡人数更多。这10个基因在高危组的表达上调,在Kaplan-Meier分析中,低风险组患者的生存时间明显好于高风险组,风险评分增加也与分期越晚期、肿瘤体积越大、预后越差相关。

       

Cox分析显示,10个基因标记的风险评分是LUAD患者的独立预后因素。经过ROC分析,观察到风险积分特征、分期和淋巴结转移具有显著的预测优势。最后,作者将127例TNM分期为I和II期的LUAD患者进行了测试。10个基因预后标志的风险分数可以作为LUAD患者的独立预后因素。高危评分组患者的生存期较短,表明10个基因的预后标志具有更高的诊断准确性,可能有利于LUAD患者的早期诊断。

       

研究思路

 

    

文献解读

m6A在白血病中的研究

2021-10-8 22:38:15

文献解读

生信分析结合基础实验

2021-10-8 22:40:52

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