導讀:
癌癥是全球第二大最常見的死亡原因,每年導致800多萬人死亡;在未來的幾十年里,癌癥的發(fā)病率預計將增加50%以上。使用來自不同組織和器官的腫瘤樣本進行大規(guī)模測序可以提供豐富的因組,表觀基因組,轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)跨腫瘤類型的綜合分析,即泛癌分析。這些研究旨在確定不同癌癥類型之間的基因組和表觀基因組相似性和差異。使用大量腫瘤樣本數(shù)據(jù)可以增加統(tǒng)計能力,使研究人員能夠檢測原本可能被遺漏的分子特征。目前,有關泛癌種的分析多種多樣,接下來小編就給大家總結了一下都有哪些分析~
案例一:泛癌+單基因分析
在眾多泛癌種分析中,研究某一關鍵基因在多種癌癥類型中的作用是一類常見的文章同時這類文章的分析內(nèi)容比較常規(guī)且簡單,適合新手入門。例如,下面這篇2022年3月發(fā)表在Frontiers in Pharmacology(IF:5.988)上的文章。首先,作者有一個感興趣的基因C1QTNF6。其次,作者從TCGA數(shù)據(jù)庫和GEO數(shù)據(jù)庫下載33種癌癥的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。接下來,作者主要研究C1QTNF6在不同癌癥類型,不同組織中的表達水平和突變水平以及表達水平與突變水平和DNA甲基化水平的相關性。此外,作者還研究了C1QTNF6富集的通路,與免疫細胞浸潤水平和免疫相關基因表達水平的相關性。最后,作者進行了生存及C1QTNF6與藥物敏感性的相關性分析。結果表明,C1QTNF6在多種癌癥類型中高表達。生存分析表明,C1QTNF6是多種癌癥的獨立預后因子且與預后較差有關。富集分析表明,C1QTNF6與癌癥標志通路打分、腫瘤微環(huán)境相關通路打分和免疫特征正相關。藥物敏感性分析表明C1QTNF6表達水平較高的患者IC50值較高。
如果有條件的話增加一些實驗驗證不僅可以豐富文章的內(nèi)容還可以提高文章的檔次。例如,下面這篇2022年5月發(fā)表在Frontiers in Cell and Developmental Biology(IF:6.081)上的文章。這篇文章主要研究小染色體維持2(MCM2)在泛癌中的作用,MCM2是小染色體維持家族蛋白質(zhì)中的一員,主要調(diào)節(jié)DNA復制和細胞周期,參與調(diào)節(jié)各種癌癥中的癌細胞增殖。與上一篇文章類似,首先作者研究MCM2在泛癌中的表達水平、突變水平與免疫細胞浸潤相關性、生存期相關性、免疫治療反應和藥物敏感性。其次,作者使用Western blotting和CCK-8檢測MCM2的表達水平和功能。結果表明,MCM2在幾乎所有癌癥及其亞型中均上調(diào)表達,且與TMB、腫瘤分期和免疫治療反應密切相關。MCM2表達上調(diào)與突變水平升高有關,MCM2表達與免疫細胞浸潤水平有關且與預后不良顯著相關。Western blotting和CCK-8檢測表明,MCM2在黑色素瘤細胞系中上調(diào)表達。
案例二:泛癌+性別差異影響腫瘤微環(huán)境
癌癥患者的性別會影響癌癥發(fā)生、發(fā)展和治療反應。免疫治療反應很大程度上取決于腫瘤微環(huán)境(TME),但是性別對腫瘤微環(huán)境的影響還不是十分清楚。這篇2022年3月發(fā)表在Molecular Oncology(IF:7.449)的文章就是介紹不同性別的多種癌癥患者中腫瘤微環(huán)境的差異。首先,作者分析了來自TCGA數(shù)據(jù)庫中19種癌癥類型的的1771例男性和1137例女性患者免疫浸潤特征。隨后,評估性別如何影響腫瘤突變負荷(TMB)、免疫打分、基質(zhì)打分、腫瘤純度、免疫細胞、免疫檢查點基因和TME中的通路。泛癌分析表明,與女性患者相比,男性患者的TMB和腫瘤純度更高而免疫打分和基質(zhì)打分更低。在這19種癌癥類型中,肺腺癌、肺鱗癌、腎乳頭狀癌和頭頸部磷狀癌在免疫細胞浸潤水平、免疫檢查點基因表達水平和功能通路方面具有最顯著的性別差異。接下來,作者對肺腺癌樣本進行進一步分析并鑒定到具有預后潛力的性別特異性免疫細胞標志物??偟膩碚f,性別可能會影響腫瘤微環(huán)境并且具有性別特異性的TME生物標志物可能有助于在某些癌癥類型中制定癌癥免疫治療方案。
案例三:泛癌+T細胞
T細胞是抗腫瘤免疫的主要成分,深入了解腫瘤微環(huán)境中T細胞衰竭(TEX)異質(zhì)性是克服TEX和改進臨床環(huán)境中檢查點阻斷免疫治療的關鍵。這篇2022年8月發(fā)表eBioMedicin(IF:11.205)上的文章就是使用30種癌癥的9564例癌癥轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析研究TEX亞群的情況。使用來自文獻的分級TEX特異性發(fā)育通路特征鑒定泛癌TEX亞型并研究TEX異質(zhì)性潛在的多組學和臨床特征。結果表明,作者鑒定到5種TEX亞型,揭示了低免疫原性腫瘤中組織或者癌癥類型特異性的TEX模式,高免疫原性腫瘤具有數(shù)量較高的TEX前體細胞亞群。不同TEX亞型的預后、免疫微環(huán)境和多組學特征均有差異。最后,作者使用機器學習分類器構建了可以用于TEX分型的模型并使用單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集和免疫治療數(shù)據(jù)集進行驗證。
案例四:泛癌+單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)+實驗驗證
載脂蛋白C1(APOC1)在許多癌癥的增殖和轉(zhuǎn)移中起到重要作用,但其相關機制尚不十分清楚,尤其是在腫瘤免疫中的功能和作用。這篇2022年7月發(fā)表在Pharmacological Research(IF:10.334)上的文章就是結合bulk轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)研究APOC1在泛癌中的作用。結果表明,在多種癌癥中,APOC1與多種免疫細胞浸潤水平密切相關。此外,APOC1與免疫檢查點、主要組織相容性復合體(MHC)分子、趨化因子和其他免疫相關基因顯著共表達。單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析表明大多數(shù)APOC1在巨噬細胞和腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)中表達。此外,在多種癌癥類型中APOC1與預后顯著相關。最后,作者使用腎細胞癌(RCC)患者的腫瘤組織和血清進行實驗,驗證APOC1的作用。
總結:
以上就是小編總結的使用泛癌數(shù)據(jù)集分析的思路,從上述文章可以看出如果你有一個比較新的或是比較關鍵的基因那么你可以參考案例一的文章。當然,想提高文章檔次的話就需要引入多組學數(shù)據(jù)集和單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)并進行實驗驗證來把整個故事講清楚。