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在前幾期微生物與癌癥關(guān)系的介紹中，小編看到大家對這個(gè)專題的感興趣程度是比較高的。確實(shí)，微生物和癌癥這兩個(gè)熱點(diǎn)，無論從單一層面還是結(jié)合層面，都是大家長久以來比較關(guān)心的話題。對于想發(fā)文章，想挖掘數(shù)據(jù)的研究者來說，無疑是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
小編延續(xù)此專題，今天給大家分享一篇Letter，今年9月份發(fā)表在Signal Transduction and Targeted Therapy雜志上，該雜志影響因子38+哦~該文章主要闡述肝細(xì)胞癌腫瘤內(nèi)微生物與宿主代謝、表觀遺傳和基因表達(dá)譜的相互作用，希望能夠?yàn)榇蠹規(guī)碚n題靈感！
背景
肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)是全球癌癥相關(guān)死亡的第三大原因，是一種較為普遍的癌型，大多數(shù)患者被診斷為晚期癌癥，而治療在很大程度上無效。因此，迫切需要早期診斷以改善HCC患者的預(yù)后。
不同腫瘤類型具有不同的微生物群，研究報(bào)道細(xì)菌代謝與臨床特征密切相關(guān)，可從腫瘤中識別出特異性微生物signature。此外，對于TCGA中33種癌癥，在大多數(shù)主要癌癥類型的組織和血液中發(fā)現(xiàn)了獨(dú)特的微生物reads和signature，這表明癌癥微生物組可能為癌癥診斷提供新的信息。
隨著測序技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)確定了腫瘤內(nèi)微生物組是腫瘤微環(huán)境的一個(gè)重要組成部分，但HCC中的微生物、它們的代謝物和潛在基因調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的特征很不明確。
研究內(nèi)容和結(jié)果
一、HCC組織和正常組織中微生物組成的差異
1、通過16s rDNA測序的維恩圖分析，確定核心和唯一操作分類單元(OTUs)樣品之間的微生物群落差異（圖1a）
2、在門、科和屬水平上，HCC組織和對照組織的微生物種群結(jié)構(gòu)存在差異（圖1b-d）
3、ANOSIM分析(相似性分析)確定前100個(gè)屬的多重序列比對得到的代表性序列的統(tǒng)計(jì)顯著差異（圖1e,f）
4、利用效應(yīng)量(LEfSe)的線性判別分析(LDA)對優(yōu)勢類群進(jìn)行高維類比較（圖1g,h）
5、KEGG分析微生物功能（圖1i）
二、腫瘤微生物群與宿主代謝、表觀遺傳和基因表達(dá)譜的變化密切相關(guān)
1、采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)分析腫瘤中微生物α多樣性（圖2a）
2、基于BrayCurtis的主成分分析(PCA)（圖2b）
3、癌癥和癌旁組織中相對豐度有顯著差異的前20個(gè)微生物類群（圖2c）
4、代謝物與樣品類型的相關(guān)性分析（圖2d）
5、基于 Euclidean hierarchical聚類的熱圖分析，識別腫瘤組織和鄰近組織的差異代謝物（圖2e）
6、兩種組織類型間基因表達(dá)的差異分析（圖2f，g）
7、DEGs在22條染色體上的分布（圖2h）
8、DEGs富集分析GSEA（圖2i）
9、HCC組織和正常肝組織的DNA甲基化譜及差異甲基化位點(diǎn)分析（圖2j,k）
10、DNA甲基化相關(guān)DEGs（圖2l,m）
11、不同細(xì)菌種類與HCC組織和健康肝組織中豐度值top 24的代謝物的相關(guān)性（圖2n）
12、微生物組與DNA甲基化相關(guān)差異基因的Spearman相關(guān)分析（圖2o）
三、HCC組織與正常肝組織代謝產(chǎn)物的差異
1、HCC組織與正常組織之間的代謝組PLS-DA評分（圖3a）
2、HCC組織與正常肝組織代謝產(chǎn)物差異（圖3b-e）
3、差異代謝物聚類熱圖（圖3f）
差異代謝產(chǎn)物KEGG途徑分析（圖3g）
四、HCC組織與正常肝組織的轉(zhuǎn)錄組表達(dá)差異
1、不同樣本中轉(zhuǎn)錄本表達(dá)水平的分布（圖4a）
2、DEGs聚類、GO、KEGG富集分析（圖4b-f）
DEG蛋白質(zhì)相互作用（圖4g）
五、HCC組織與正常肝組織的甲基化譜
1、所有樣品甲基化位點(diǎn)beta值的分布（圖5a）
2、差異甲基化胞嘧啶（DMC）散點(diǎn)圖（圖5b）
3、DMC在染色體上的位置分布（圖5c）
4、DMC在基因組區(qū)的分布（圖5d）
5、不同樣品間DMC熱圖（圖5e）
六、差異甲基化基因的功能富集分析
1、DMC對應(yīng)基因GO富集分析的DAG圖（圖6a）
2、差異甲基化對應(yīng)基因GO富集分析的DAG圖（圖6b）
3、DMC對應(yīng)基因的KEGG富集分析（圖6c）
4、差異甲基化對應(yīng)基因的KEGG富集分析（圖6d）
七、微生物種類與代謝物、宿主轉(zhuǎn)錄組之間的相關(guān)性。
1、不同細(xì)菌種類與正常肝組織和HCC組織中最豐富的24種代謝物的相關(guān)性（圖7a）
2、正常肝組織和HCC組織中微生物組與DNA甲基化相關(guān)差異基因的Spearman相關(guān)分析（圖7b）
小結(jié)：
這篇文章利用了多種研究方法，探討了肝細(xì)胞癌中微生物與宿主代謝、轉(zhuǎn)錄組的關(guān)系，為更好的理解腫瘤微生物提供了幫助，與腫瘤發(fā)生和進(jìn)展密切相關(guān)的微生物可能成為HCC患者診斷和預(yù)后的新生物標(biāo)志物。
最后，不知讀完這篇高質(zhì)量文章后的你，有沒有靈感爆發(fā)？有沒有迸發(fā)躍躍欲試的萌芽？這篇文章用到的數(shù)據(jù)是自測數(shù)據(jù)，那么通過公共數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析是否也可行呢？TCGA的微生物組學(xué)數(shù)據(jù)已經(jīng)給大家整理好，關(guān)聯(lián)其他組學(xué)的各種思路也已就位。
