喽,大家好!小编又来发福利啦~有手就会做的单基因干湿结合文章,就分享给你们喽!这都2023年了,你不会还在寄希望于只做基础实验研究,亦或是寄希望于纯生信分析吧?聪明的同学,已经开始学会在两者之间寻找一个平衡点了。借助生信分析的手段,初步得到想要研究的实验对象,然后利用基础实验进行简单验证,省事省力,关键是能省钱啊,如果遇到“抠门”的“老板”,再也不用担心出不了理想的实验结果挨骂啦,毕竟哪个老板舍得骂会发高分文章又不浪费科研经费的小宝贝呢!话不多说,上干货!
本文1月分刚发表在《Cancers》杂志上,影响因子6.1,题目为“Clinical and Biological Significances of FBLN5 in Gastric Cancer”。。作者重点关注FBLN5在胃癌中的临床意义和生物学作用,利用生物信息学和基础实验相结合的方式,证实了FBLN5在评价胃癌患者预后方面的潜在应用价值。
数据来源
1.TCGA数据库:TCGA-STAD数据集
2.GEO数据库:GSE15459、GSE62254数据集
3.HMU-GC队列:哈尔滨医科大学(HMU)肿瘤医院接受根治性胃切除术的269例GC患者的肿瘤组织标本、邻近健康组织标本和临床数据
结果解读
1. FBLN5 mRNA表达水平与预后、临床病理特征的相关性
作者以FBLN5 mRNA表达水平的中位数为临界值,将患者分为FBLN5高表达组和FBLN5低表达组。通过主成分分析(PCA),观察到两组之间的组内和组间一致性(图1A)。接下来,作者分析了高表达组和低表达组患者的生存率,发现与FBLN5低表达组相比(中位生存期为68.37个月),高表达组患者的生存率明显较差(33.03个月)(图1B)。在验证队列中,观察到相同的趋势(图1C)。随后,作者使用TCGA数据库评估FBLN5高表达组和低表达组患者的疾病特异性生存期(DSS)和无进展间隔期(PFI),结果显示,FBLN5高表达患者的DSS和PFI明显较差(图1D-E)。作者比较了训练队列中肿瘤组织和肿瘤附近健康组织中FBLN5的表达,发现FBLN5在癌细胞中的表达水平相对较高(图1F)。分析FBLN5 mRNA表达水平与临床特征的关系,发现FBLN5表达水平与T分期、N分期和pTNM分期显著相关(图1G-I)。
2.FBLN5的生物学功能
基于limma分析,作者确定了2663个上调基因和5957个下调基因(图2A),对这些基因进行了GO分析和KEGG分析(图2B-D)。GSEA分析结果显示,与EMT信号传导、TGF-β信号传导、细胞凋亡、缺氧和血管生成等相关的信号通路在高FBLN5表达水平的患者中显著富集(图2F)。此外,作者分析了FBLN5的PPI网络,并确定了FBLN5与LOX,LOX1L,LOX2L,LOX3L,LOX4L和ELN之间的相互作用(图2G)。
接下来,作者通过绘制ROC曲线,分析了FBLN5,ELN,LOX,LOXL1,LOXL2,LOXL3和LOXL4 的预后能力(图3A-G),发现单个基因判断预后的能力较差。于是,又通过Cox方法评估了每个基因的预后意义,发现,FBLN5、ELN和LOX是预后相关的基因,构建了预后风险评分模型,结果显示,预后风险评分比单个基因具有更稳定的预后能力(图3H)。KM生存曲线分析发现,预后风险评分较高的患者总生存率(OS)明显较差(图3I)。此外,作者建立了一个危险因素图来可视化预后模型的趋势,其中包括FBLN5,ELN和LOX的表达(图3J)。最后,将预后风险评分和传统临床病理因素纳入多变量Cox风险回归,并建立了预后列线图(图3K)。ROC分析表明,结合预后风险评分、pTNM分期和年龄构建的列线图可以更好地判断GC患者的预后(图3L)。
4.FBLN5与肿瘤进展之间的关联
作者根据FBLN5表达水平评估了GC患者对伊立替康、5-氟尿嘧啶、多西他赛、卡培他滨、紫杉醇、顺铂和奥沙利铂的敏感性,发现FBLN5的表达水平影响卡培他滨、顺铂和奥沙利铂的敏感性(图5A)。此外,作者发现高表达组患者的EMT评分高于低表达组(图5B),这表明高FBLN5表达水平可能促进GC细胞从病变中分离并通过EMT过程转移到其他部位,证实了FBLN5与肿瘤进展密切相关。利用TCGA-STAD的数据,在高表达和低表达组中进行了外显子错义突变分析(图5C)。结果表明,高表达组FBLN5突变率较低,即FBLN5能够稳定调控晚期GC患者,这与GC患者的疾病进展密切相关。
5.FBLN5的表达和患者预后
为了验证FBLN5对GC预后的影响,作者使用组织学芯片对FBLN5进行了IHC染色,结果显示,FBLN5主要在癌细胞的细胞质和肿瘤的间质纤维细胞中表达(图6A)。同时发现高表达组和低表达组之间FBLN5的位置存在差异。在分化良好的腺癌中,FBLN5在癌细胞和肿瘤间质纤维细胞的细胞质中高表达。FBLN5在低分化腺癌细胞的细胞质中低水平表达,在间质纤维细胞中高表达。然而,FBLN5在另一种低分化腺癌中高表达,表明FBLN5在相同分化程度的肿瘤细胞中的表达水平存在异质性。此外,在粘液性腺癌中,FBLN5在癌细胞和间质成纤维细胞的细胞质中高表达。作者评估了IHC染色的结果,发现低表达组的总生存期(OS)明显高于高表达组(图6B)。
接下来,作者测量了FBLN5在健康胃上皮细胞系和几种GC细胞系中的表达水平,发现FBLN5在GC细胞系中的表达水平显著更高,表明FBLN5表达水平可能与GC组织的组织学类型有关(图6C)。为了进一步评估FBLN5表达水平与患者预后之间的关系,进行了单变量和多变量Cox分析,发现FBLN5表达和淋巴结转移率与患者预后独立相关。此外,经过卡方分析,作者发现FBLN5的表达水平与肿瘤浸润模式和N分期有关。高FBLN5表达水平的患者更倾向于表现出INFc肿瘤浸润模式和N3分期。然后,根据多变量Cox分析的结果建立了预后列线图(图6D)。使用列线图计算每位患者的评分后,根据中值对患者进行分组,高危组患者的生存期更短(图6E)。一年、两年和三年预测的时间依赖性ROC曲线下面积分别为0.751、0.769和0.733(图6F)。此外,在校准和决策曲线分析(DCA)期间,C指数为0.705,这可能更能反映患者的预后。此外,DCA图还清楚地表明,FBLN5表达和淋巴结转移率相结合评估患者预后具有较好的应用前景(图6G-H)。
6.其他癌症中的FBLN5
以上结果表明,FBLN5可作为GC患者预后的良好指标。作者进一步探讨了FBLN5是否也可以用作其他癌症的预后指标,分析结果表明,FBLN5水平对肝细胞癌的预后也有指示意义,FBLN5在肝细胞癌中的应用前景有望在临床上得到进一步探索(图7A-B)。使用TIMER和CIBSCORE分析同时评估了FBLN5表达水平和免疫细胞侵袭在各种类型癌症中的水平。TIMER分析显示,FBLN5与大多数肿瘤的免疫浸润呈正相关(图7C)。然而,CIBSCORE分析显示,FBLN5在大多数肿瘤中与免疫浸润呈负相关(图7D)。因此,FBLN5在各种肿瘤中引起的免疫浸润需要进一步研究。此外,对免疫检查点的分析表明,FBLN5水平与免疫检查点在大多数癌症中呈正相关,例如肺腺癌(STES),膀胱移行细胞癌(BLCA)和肺鳞状细胞癌(LUSC),可以有效指导这些肿瘤的免疫治疗(图7E)。最后,作者研究了FBLN5在靶向治疗中的泛癌应用前景,并进行了肿瘤纯度分析、TMB分析和MSI分析(图7F-H),发现FBLN5的表达与TMB和MSI呈负相关趋势,证明当FBLN5表达高时,靶向治疗不支持。FBLN5对某些肿瘤有促癌作用,对某些肿瘤有抑癌作用,对某些肿瘤有靶向治疗支持作用,对某些肿瘤有免疫治疗支持作用。因此,FBLN5在各种肿瘤中的作用机制需要根据不同的肿瘤类型进行分析。
结语
无论对于硕博生,还是对于有职称评审需求的上班族来说,发表文章的影响因子达到5分都是一个门槛,甚至很多申博或者三甲医院找工作的应聘要求上直接表明:要求以第一作者身份至少发表过1篇IF≥5的SCI论文。所以,今天小编给大家分享的这篇文章,非常值得学习,虽然影响因子不高,但是内容很丰富,会给人很多做科研的启发,比如可以将免疫浸润、药物化疗、靶向治疗等内容结合到单基因分析中,进一步分析与临床指标的联系,相比单纯的基础实验研究,这样综合分析的文章更能体现研究的临床意义,可以很好的向临床转化,赋予我们的文章以“生命的力量”,让科研更富有灵魂!感兴趣的小伙伴,赶紧行动起来吧~
参考文献:
Bian X, Yin S, Yin X, Fang T, Wang Y, Yang S, Jiang X, Xue Y, Ye F, Zhang L. Clinical and Biological Significances of FBLN5 in Gastric Cancer. Cancers (Basel). 2023 Jan 16;15(2):553.