导读:
癌症是全球第二大最常见的死亡原因,每年导致800多万人死亡;在未来的几十年里,癌症的发病率预计将增加50%以上。使用来自不同组织和器官的肿瘤样本进行大规模测序可以提供丰富的因组,表观基因组,转录组和蛋白质组数据,从而实现跨肿瘤类型的综合分析,即泛癌分析。这些研究旨在确定不同癌症类型之间的基因组和表观基因组相似性和差异。使用大量肿瘤样本数据可以增加统计能力,使研究人员能够检测原本可能被遗漏的分子特征。目前,有关泛癌种的分析多种多样,接下来小编就给大家总结了一下都有哪些分析~
案例一:泛癌+单基因分析
在众多泛癌种分析中,研究某一关键基因在多种癌症类型中的作用是一类常见的文章同时这类文章的分析内容比较常规且简单,适合新手入门。例如,下面这篇2022年3月发表在Frontiers in Pharmacology(IF:5.988)上的文章。首先,作者有一个感兴趣的基因C1QTNF6。其次,作者从TCGA数据库和GEO数据库下载33种癌症的转录组数据。接下来,作者主要研究C1QTNF6在不同癌症类型,不同组织中的表达水平和突变水平以及表达水平与突变水平和DNA甲基化水平的相关性。此外,作者还研究了C1QTNF6富集的通路,与免疫细胞浸润水平和免疫相关基因表达水平的相关性。最后,作者进行了生存及C1QTNF6与药物敏感性的相关性分析。结果表明,C1QTNF6在多种癌症类型中高表达。生存分析表明,C1QTNF6是多种癌症的独立预后因子且与预后较差有关。富集分析表明,C1QTNF6与癌症标志通路打分、肿瘤微环境相关通路打分和免疫特征正相关。药物敏感性分析表明C1QTNF6表达水平较高的患者IC50值较高。
如果有条件的话增加一些实验验证不仅可以丰富文章的内容还可以提高文章的档次。例如,下面这篇2022年5月发表在Frontiers in Cell and Developmental Biology(IF:6.081)上的文章。这篇文章主要研究小染色体维持2(MCM2)在泛癌中的作用,MCM2是小染色体维持家族蛋白质中的一员,主要调节DNA复制和细胞周期,参与调节各种癌症中的癌细胞增殖。与上一篇文章类似,首先作者研究MCM2在泛癌中的表达水平、突变水平与免疫细胞浸润相关性、生存期相关性、免疫治疗反应和药物敏感性。其次,作者使用Western blotting和CCK-8检测MCM2的表达水平和功能。结果表明,MCM2在几乎所有癌症及其亚型中均上调表达,且与TMB、肿瘤分期和免疫治疗反应密切相关。MCM2表达上调与突变水平升高有关,MCM2表达与免疫细胞浸润水平有关且与预后不良显著相关。Western blotting和CCK-8检测表明,MCM2在黑色素瘤细胞系中上调表达。
案例二:泛癌+性别差异影响肿瘤微环境
癌症患者的性别会影响癌症发生、发展和治疗反应。免疫治疗反应很大程度上取决于肿瘤微环境(TME),但是性别对肿瘤微环境的影响还不是十分清楚。这篇2022年3月发表在Molecular Oncology(IF:7.449)的文章就是介绍不同性别的多种癌症患者中肿瘤微环境的差异。首先,作者分析了来自TCGA数据库中19种癌症类型的的1771例男性和1137例女性患者免疫浸润特征。随后,评估性别如何影响肿瘤突变负荷(TMB)、免疫打分、基质打分、肿瘤纯度、免疫细胞、免疫检查点基因和TME中的通路。泛癌分析表明,与女性患者相比,男性患者的TMB和肿瘤纯度更高而免疫打分和基质打分更低。在这19种癌症类型中,肺腺癌、肺鳞癌、肾乳头状癌和头颈部磷状癌在免疫细胞浸润水平、免疫检查点基因表达水平和功能通路方面具有最显著的性别差异。接下来,作者对肺腺癌样本进行进一步分析并鉴定到具有预后潜力的性别特异性免疫细胞标志物。总的来说,性别可能会影响肿瘤微环境并且具有性别特异性的TME生物标志物可能有助于在某些癌症类型中制定癌症免疫治疗方案。
案例三:泛癌+T细胞
T细胞是抗肿瘤免疫的主要成分,深入了解肿瘤微环境中T细胞衰竭(TEX)异质性是克服TEX和改进临床环境中检查点阻断免疫治疗的关键。这篇2022年8月发表eBioMedicin(IF:11.205)上的文章就是使用30种癌症的9564例癌症转录组数据分析研究TEX亚群的情况。使用来自文献的分级TEX特异性发育通路特征鉴定泛癌TEX亚型并研究TEX异质性潜在的多组学和临床特征。结果表明,作者鉴定到5种TEX亚型,揭示了低免疫原性肿瘤中组织或者癌症类型特异性的TEX模式,高免疫原性肿瘤具有数量较高的TEX前体细胞亚群。不同TEX亚型的预后、免疫微环境和多组学特征均有差异。最后,作者使用机器学习分类器构建了可以用于TEX分型的模型并使用单细胞转录组数据集和免疫治疗数据集进行验证。
案例四:泛癌+单细胞转录组数据+实验验证
载脂蛋白C1(APOC1)在许多癌症的增殖和转移中起到重要作用,但其相关机制尚不十分清楚,尤其是在肿瘤免疫中的功能和作用。这篇2022年7月发表在Pharmacological Research(IF:10.334)上的文章就是结合bulk转录组数据和单细胞转录组数据研究APOC1在泛癌中的作用。结果表明,在多种癌症中,APOC1与多种免疫细胞浸润水平密切相关。此外,APOC1与免疫检查点、主要组织相容性复合体(MHC)分子、趋化因子和其他免疫相关基因显著共表达。单细胞转录组数据分析表明大多数APOC1在巨噬细胞和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)中表达。此外,在多种癌症类型中APOC1与预后显著相关。最后,作者使用肾细胞癌(RCC)患者的肿瘤组织和血清进行实验,验证APOC1的作用。
总结:
以上就是小编总结的使用泛癌数据集分析的思路,从上述文章可以看出如果你有一个比较新的或是比较关键的基因那么你可以参考案例一的文章。当然,想提高文章档次的话就需要引入多组学数据集和单细胞转录组数据并进行实验验证来把整个故事讲清楚。