生信小課堂
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關(guān)于單基因泛癌分析，我們已經(jīng)介紹了很多。我們的客戶也發(fā)了數(shù)十篇8分+的文章，只不過(guò)由于保密的原因，我們不會(huì)進(jìn)行宣傳，只能講解別人發(fā)的文章。
小編最近也篩選到一些結(jié)果比較好的基因，歡迎交流。
研究背景：
在美國(guó)，癌癥仍然是第二大常見(jiàn)死亡原因，直到現(xiàn)在，癌癥仍然是一個(gè)重大的全球公共衛(wèi)生威脅。不受控制的細(xì)胞增殖主要是由于遺傳和表觀遺傳改變的積累，導(dǎo)致癌癥的形成。通過(guò)臨床前和臨床研究驗(yàn)證免疫檢查點(diǎn)的有效性，將有助于顯著改善癌癥患者的預(yù)后。CD93是一個(gè)跨膜蛋白，屬于XIV組C型凝集素家族。CD93在內(nèi)皮細(xì)胞-細(xì)胞粘附、細(xì)胞遷移、細(xì)胞極化和吞噬作用中起著至關(guān)重要的作用。因此，全面評(píng)估CD93在其他癌癥中的預(yù)測(cè)價(jià)值，以及CD93在TME中對(duì)腫瘤和間質(zhì)細(xì)胞的共表達(dá)和作用需要進(jìn)一步闡述。
流程圖
研究結(jié)果：
一、CD93的表達(dá)及預(yù)后價(jià)值
1、首先使用了CCLE、TCGA和GTEX數(shù)據(jù)庫(kù)，探索癌癥及其對(duì)應(yīng)物中的CD93水平。
2、來(lái)自CCLE數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)顯示CD93在腫瘤細(xì)胞系中的表達(dá)，其中排名前三的細(xì)胞系是AML、B細(xì)胞ALL和白血病(圖2A)。
3、與正常對(duì)照組相比，GBM、PAAD、STAD、CHOL、LGG、LIHC、KIRC、急性髓系白血病(LAML)、HNSC、TGCT和SKCM的腫瘤樣本中CD93 mRNA水平升高(圖2B)。
4、同時(shí)，通過(guò)免疫熒光染色驗(yàn)證了腫瘤微陣列中CD93的蛋白水平(圖2C)。
二、CD93在泛癌中的突變分析
1、通過(guò)無(wú)進(jìn)展生存期(PFS)、無(wú)病間隔期(DFI)、OS和DSS分析，分析了CD93基因組突變體與WT組在這些癌癥中的生存差異(圖3A)。在OV中，CD93突變組的DSS和OS與WT組有顯著差異(圖3A)。
2、如圖3B所示，LGG、UCEC、ACC、LIHC和KIRC的無(wú)進(jìn)展生存期 (P<0.05);LGG、UCEC、LUAD、KIRC、THCA、STAD、READ、BRCA在DSS的差異(P<0.05);在無(wú)病期中，ACC、UCEC、DLBC、LGG和BLCA。
3、除OV外，CD93 RNA表達(dá)與幾乎每種癌癥的甲基化相關(guān)(圖3C)。
4、UVM、KIRP、LGG、SKCM、KIRC的DSS和OS中CD93高甲基化組與低甲基化組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖3D)。
5、MuTarget數(shù)據(jù)集顯示CD93表達(dá)與CESC中的幾種基因突變狀態(tài)相關(guān)，包括MUC4、TENM1、PLXNC1、LATS1和CACNA1C。這些基因的野生組比突變組有更多的CD93表達(dá)(圖4A)。
6、在COAD中，KIAA1217、GLG1、PAM、PFAS、NCOR1突變組的CD93表達(dá)量高于野生組(圖4B)。
7、在LGG中，EGFR、HMCN1、PTEN、LRP2突變組的CD93表達(dá)量高于野生組，IDH1突變組的CD93表達(dá)量高于突變組(圖4C)。
8、在LUAD中，ZNF804B、SLITRK3、NELL1、HERC2、IFT172基因的野生組比突變組CD93表達(dá)量更高(圖4D)。
9、在LUSC中，CTNND2、JAK2、LAMA5、RASGRP3突變組CD93表達(dá)量高于突變組，CHD5突變組CD93表達(dá)量高于野生組(圖4E)。
10、在SKCM中，PKHD1、KIAA1551、CAPN13、CASR野生組的CD93表達(dá)量高于突變組，而MARVELD2突變組的CD93表達(dá)量高于野生組(圖4F)。
11、在STAD中，PKD1、HDAC4、GABRG2、TRRAP、TRPA1的野生組CD93的表達(dá)量高于突變組(圖4G)。
12、在UCEC中，LPCAT4、MRO、IRS4、ZNF251、CCDC18野生組的CD93表達(dá)量高于突變組(圖4H)。
三、CD93在腫瘤微環(huán)境中的免疫特性
1、接下來(lái)，為了闡明這些癌癥中TME中CD93的免疫特征，通過(guò)SangerBox網(wǎng)站使用ESTIMATE算法探索了33種癌癥中CD93表達(dá)與三種評(píng)分(免疫評(píng)分、估計(jì)評(píng)分和基質(zhì)評(píng)分)之間的關(guān)系。
2、CD93表達(dá)與幾乎所有癌癥的免疫評(píng)分呈正相關(guān)，除DLBC、KIRC、TGCT、THCA和THYM外。
3、CD93水平與除TGCT和THCA外的幾乎所有癌癥的估計(jì)評(píng)分密切相關(guān)。
4、CD93的高表達(dá)與所有癌癥的高間質(zhì)評(píng)分密切相關(guān)。
5、CD4+ T細(xì)胞、T細(xì)胞濾泡輔助細(xì)胞、B細(xì)胞漿和活化的表達(dá)NK細(xì)胞與CD93水平呈負(fù)相關(guān)。
6、結(jié)果顯示，CD93的表達(dá)與多種癌癥中幾種免疫檢查點(diǎn)的水平密切相關(guān)，包括NRP1、LAIR1、CD28、CD200R1、HAVCR2、CD276、VSIR和CD86。
四、基于CD93表達(dá)的功能分析
1、基于GSVA算法的許多免疫相關(guān)通路與CD93的表達(dá)均呈顯著正相關(guān)，如參與免疫應(yīng)答的淋巴細(xì)胞活化、成纖維細(xì)胞活化與增殖、成纖維細(xì)胞遷移、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體信號(hào)通路、T細(xì)胞外滲、巨噬細(xì)胞菌群刺激因子應(yīng)答、巨噬細(xì)胞細(xì)胞因子產(chǎn)生、巨噬細(xì)胞及巨噬細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞分化(圖5A)。
2、前三種負(fù)富集通路分別是局灶性粘連、血管平滑肌收縮和白細(xì)胞經(jīng)內(nèi)皮遷移(圖5B)。
3、從KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)分析的前四條陽(yáng)性富集通路分別是亨廷頓病、蛋白酶體、帕金森病和氧化磷酸化(圖5C)。
4、KRAS信號(hào)通路、UV響應(yīng)DN和補(bǔ)體反應(yīng)是負(fù)富集的前三條通路(圖5D)。
5、DNA修復(fù)、MYC靶標(biāo)V2、MYC靶標(biāo)V1和氧化磷酸化是HALLMARK數(shù)據(jù)庫(kù)中分析的前四條陽(yáng)性富集通路(圖5E)。
五、通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序和多重免疫熒光染色分析CD93與腫瘤和基質(zhì)細(xì)胞的關(guān)系
1、研究了GBM、HNSC、KIRC、LUAD、PAAD、PRAD、BLCA、BRCA、CHOL、COAD、LIHC、OV、SKCM、STAD等癌癥TME中CD93與腫瘤和間質(zhì)細(xì)胞的關(guān)系(圖6)
2、進(jìn)行了多重免疫熒光染色，以確定CD93與CD8 (T細(xì)胞標(biāo)記物)、CD68(巨噬細(xì)胞標(biāo)記物)和CD163 (M2巨噬細(xì)胞標(biāo)記物)在這些癌癥中的關(guān)系。CD8標(biāo)記為粉紅色，CD68標(biāo)記為紅色，CD163標(biāo)記為綠色，CD93標(biāo)記為玫紅色，DAPI標(biāo)記為藍(lán)色(圖7M)。
3、WHOIII膠質(zhì)瘤的CD93表達(dá)高于WHOII膠質(zhì)瘤(圖7A)。在GBM(圖7B)、UTUC(圖7C)和PRAD(圖7L)中CD93與CD8密切相關(guān)。
4、在UTUC(圖7C)、THCA(圖7F)、CESC (SCC)(圖7G)、PSCC(圖7I)、OPV、OV(圖7J)、TGCT(圖7K)、PRAD(圖7L)中CD93與CD68密切相關(guān)。
5、CD163在BLCA(圖7D)、CESC(圖7G, H)和TGCT(圖7K)中的表達(dá)與CD93密切相關(guān)。LSCC比對(duì)照組表達(dá)更多CD93水平(圖7E)。
六、基于CD93表達(dá)預(yù)測(cè)腫瘤免疫治療價(jià)值
1、為了系統(tǒng)地闡明CD93作為這些癌癥的免疫治療靶點(diǎn)的潛在價(jià)值，我們從公共數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)測(cè)了免疫治療應(yīng)答和敏感藥物(圖8)。
2、在25個(gè)免疫治療隊(duì)列中，僅CD93在8個(gè)免疫治療隊(duì)列中AUC高于0.5(圖8A, C)。
3、CD93在4個(gè)免疫治療隊(duì)列中顯著預(yù)測(cè)免疫治療反應(yīng)，其中應(yīng)答者更有可能具有高CD93水平(圖8B, D)。
4、ROC繪圖數(shù)據(jù)集分析了乳腺癌、OV、GBM和結(jié)直腸癌中針對(duì)CD93治療的反應(yīng)預(yù)測(cè)。結(jié)果顯示，曲妥珠單抗治療乳腺癌的AUC為0.646。
5、從TIDE網(wǎng)站預(yù)測(cè)CD93在核心數(shù)據(jù)集、免疫治療數(shù)據(jù)集、CRISPR Screen數(shù)據(jù)集和免疫抑制細(xì)胞類型的機(jī)制隨訪實(shí)驗(yàn)中的治療反應(yīng)(圖8E)。
6、通過(guò)CTRP(圖8F)和GDSC(圖8G)數(shù)據(jù)集對(duì)敏感小分子藥物進(jìn)行預(yù)測(cè)。基于CTRP數(shù)據(jù)集CD93表達(dá)的前5個(gè)敏感藥物為BRD-K30748066、異甘草素、替尼泊苷、PHA-793887和CR-1-31B。
總結(jié)：先前的研究已經(jīng)證明了CD93在腫瘤血管化中的關(guān)鍵作用，并在腫瘤血管中上調(diào)CD93作為幾種癌癥的潛在惡性生物標(biāo)志物。鑒于CD93在泛癌中的分子特征仍未被探索，進(jìn)行了大規(guī)模的單細(xì)胞和批量測(cè)序分析，以確定CD93在這些癌癥中的預(yù)后價(jià)值和免疫特征。在此研究中，觀察了38個(gè)癌細(xì)胞系、31個(gè)癌癥樣本和基于公共數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)應(yīng)物中CD93的mRNA表達(dá)。結(jié)合TCGA和GTEX數(shù)據(jù)集，CD93水平在GBM、PAAD、STAD、CHOL、LGG、LIHC、KIRC、LAML、HNSC、TGCT和SKCM中高于正常對(duì)照組。COAD、KIRP、ACC、CESC、UCEC、BRCA、BLCA、LUAD、PRAD、KICH、THCA、LUSC和UCS組CD93水平低于對(duì)照組。
同時(shí)免疫熒光染色顯示PSCC、LSCC、TGCT中CD93蛋白表達(dá)上調(diào)，THCA、UTUC、BLCA、CESC中CD93蛋白表達(dá)下調(diào)。CD93蛋白水平在GBM中高于LGG。此外，CD93可以作為除ACC、BRCA、CHOL、DLBC、PAAD、PRAD、SKCM和UCS之外的幾乎所有癌癥的穩(wěn)定預(yù)后生物標(biāo)志物。分析CD93突變體與WT的生存差異、CD93的CNV與生存的差異、CD93甲基化與mRNA水平的相關(guān)性以及CD93低甲基化與高甲基化在胰腺癌中的生存差異。
