通过TGGA+GEO转录组数据鉴定肿瘤免疫细胞相关标志物

栏目:最新研究动态 发布时间:2021-05-26
CD8+T细胞是最重要的癌症适应性免疫调节细胞,通过直接杀死癌细胞来介导抗肿瘤免疫。PD-1抑制激活CD8 + T细胞以增加T细胞免疫力,从......


                                             

CD8+T细胞是最重要的癌症适应性免疫调节细胞,通过直接杀死癌细胞来介导抗肿瘤免疫。PD-1抑制激活CD8 + T细胞以增加T细胞免疫力,从而导致癌症消退。因此,CD8 + T细胞的激活可能是通过免疫疗法治疗LSCC的关键。

这篇文章以生信分析开篇,筛选出关键基因后在动物模型与临床样本中进行了简单的验证。实验思路如下:

1.  下载GEO数据并进行数据筛选

下载数据集GSE17710,选择变异系数>0.1的5000个基因进行后续WGCNA分析

2.  CIBERSORT分析免疫浸润

分析获得每个样本中22种免疫细胞的丰度,选择T细胞作为WGCNA分析的性状集合(其中,T细胞包括7中亚型)

3.  WGCNA构建基因网络

使用R包“ WGCNA”对5000个WGCNA分析,构建LSCC基因共表达网络,软阈值β= 5(R2 = 0.9)构建无标度网络。动态混合切割来建立分层聚类树,树枝代表了一系列具有相似表达数据的基因,每个树叶代表了树上的单个基因。生成了十八个模块。

4.  筛选关键模块(hub module)并进行富集分析

分析发现,棕色模块与CD8+T细胞显著相关(R 2 = -0.05,P = 9e-05),因此选择棕色模块为hub module进行富集分析。

5.  在hub module中筛选出关键基因(hub gene)并验证

为了研究与枢纽模块中CD8 + T细胞浸润相关的潜在枢纽基因,构建了蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络[临界标准:reliability > 0.7 and connectivity > 15 (node/edge)]将hub module中的基因识别为中心节点,并通过Cytoscape对其进行可视化;对hub module中所有基因进行基于TCGA数据的预后分析,八个基因(CLCN2,ERLIN2,F5,FAM107B,GFM1,HSPB3,METTL8和SYT3)与LSCC患者的预后相关,接下来对这8个基因进行差异表达分析,六个基因(GFM1,HSPB3,SYT3,ERLIN2,METTL8和CLCN2)在LSCC组织中显着差异表达。

6.  分析hub gene与临床免疫指标的相关性

根据cBioPortal数据库、TIMER数据库对上述6基因进行进一步分析,并且计算了与CD8 + T细胞浸润水平的相关性,发现METTL8,HSPB3和ERLIN2)浸润水平之间的显著相关。

7.  鉴定预后标志物

通过基于GENT2数据库的Meta生存分析,分析了METTL8,HSPB3和ERLIN2。 结果表明,METTTL8和HSPB3的有较大的预后价值。 使用Kaplan–Meier检测了METTL8,HSPB3和ERLIN2的预后价值,结果表明METTL8和ERLIN2与负面预后显著相关。接下来,选择METTL8作为预后的生物标志物,以进行进一步的分析。

 

8.  预后标志物METTL8基因富集分析

根据METTL8表达水平的中位数,将基于TCGA数据库的LSCC表达图谱分为高水平组和低水平组以进行GSEA分析。

9.  预后标志物METTL8的功能验证

在细胞中进行METTL8的敲低,结果表明METTL8的敲低可能抑制细胞凋亡、增殖能力,影响细胞周期。

在小鼠异种移植成瘤实验中,进行METTL8的干扰,结果表明METTL8的敲低抑制肿瘤生长,一直细胞增殖和周期。

在正常肺组织与LSCC组织中检测相关指标表达情况,与正常组织相比,LUSC组织中METTL8显著高表达,CD8显著低表达。

综上, METTL8在LSCC肿瘤的免疫浸润中起关键作用。