最新的单基因单肿瘤分析思路！-k8凯发

背景介绍 

2022年了，对于单基因在单个癌症中的分析如何才能发高分呢？今天小编给大家带来的这篇文章，从多个维度分析了eva1b基因在结直肠癌中的特征，分析eva1b的表达、遗传和表观遗传改变以及免疫学特征等。并在外部数据集中验证了其预后价值，在高风险和低风  险亚群之间比较药物敏感性。文章题目：molecular characteristics,oncogenic roles, and relevantimmune and pharmacogenomicfeatures of eva1b in colorectalcancer。

数据介绍 

tcga：rna-seq数据(fpkm)、体细胞突变数据、拷贝数变异(cnv)数据和33种癌症类型的临床信息 geo：gse14333、gse39582、gse87211（crc数据集） 

结果解析 

01   

eva1b的表达、遗传和表观遗传改变及免疫学特征分析   eva1b在相应的正常组织中比大多数癌症类型的表达显著增加(图2a)。大多数癌症类型中，eva1b与四种主要dna甲基转移酶dnmt1、dnmt2、dnmt3a和dnmt3b存在负相互作用(图2b)。eva1b在不同癌症类型中与dna错配修复基因(mlh1、msh2、msh6、pms2和epcam)呈负相关(图2c)。根据eva1b表达的平均值，crc患者聚集为eva1b高表达和低表达亚群。如图2d所示，下调的eva1b与大多数m6a调控因子如cbll1、virma、mettl14和rbm15相关。tmb成为对免疫检查点阻断敏感性的可靠生物标志物。在图2e中，eva1b在thym和lgg上与tbm存在显著的正交互作用。在thca、blca、dlbc、hnsc、kirc和prad中，eva1b与msi呈正相互作用，而在coad、read、stad和ucec中，与msi呈负相互作用(图2f)。在泛癌细胞浸润过程中，eva1b与免疫细胞浸润(图2g)、mch分子(图2h)、趋化因子(图2i)、免疫刺激因子(图2j)、受体(图2k)和免疫检查点分子(图2l)显著相关。

图2 

02   

eva1b的预后意义及其与药物敏感性的关系   结合了tcga的coad和read数据集(图3a，b)，生存分析表明，eva1b高表达的患者比eva1b低表达的患者有更多不良的os结果(图3c)。靶向治疗在结直肠癌管理中起着关键作用，评估了eva1b的表达是否与药物敏感性相关。发现eva1b与博莱霉素、来伐替尼、唑来膦酸钠、氟尿嘧啶、米托蒽醌、辛伐他汀、拓扑替康和达沙替尼的敏感性呈正相关(图3d)。

图3 

03   

eva1b在结直肠癌中的免疫学及生物学意义   ssgsea结果显示，在高eva1b表达亚群中，大多数免疫细胞的浸润水平显著增加(图4a)。此外，在crc中，高eva1b表达与间质和免疫评分增加以及肿瘤纯度降低相关(图4b)。在高eva1b表达亚群中，癌症免疫周期中大多数步骤的活性显著增强(图4c)。eva1b高表达亚群中免疫激活过程和基质激活过程的活性增加(图4d)。在图4e中，eva1b的表达与癌症免疫周期中的大多数步骤以及免疫和基质激活过程呈正相关。

图4 

04   

eva1b与crc中突变的关联   在图5a中，评估了eva1b高表达和低表达亚群中体细胞突变率。在eva1b高表达和低表达亚群中，体细胞突变没有显著差异。gistic2.0结果显示，与eva1b低表达亚群相比，eva1b高表达亚群(图5b，c)的扩增和缺失频率更高(图5d，e)。在eva1b高表达的亚群中，有更多的区域发生了突变(图5f，g)。

图5   

05   

eva1b相关基因的鉴定及其生物学意义   基于|foldchange|>1.5的cutoff和校正后的p值<0.01，在crc个体中确定了602个eva1b衍生基因。进一步研究了其生物学意义。在图6a中，根据go注释结果，eva1b衍生基因主要与免疫应答相关。此外，eva1b衍生基因与致瘤通路和免疫激活通路有显著的相互作用图6b。

图6 

利用单因素cox回归模型，共有66个eva1b衍生基因与crc患者的预后显著相关。通过随机生存森林分析，对上述预后eva1b衍生基因的贡献进行了排序(图6c)。根据贡献>0.28，确定了6个特征的eva1b衍生基因，包括igfbp3、egfl7、sult1b1、mmp1、cyp2w1以及isyna1(图6d)。在此基础上，建立了多因素cox回归模型。根据其分数平均值，将crc患者分为高风险和低风险亚群(图6e)。生存分析显示，低风险结直肠癌个体具有显著的生存优势(图6f)。在高风险和低风险亚群之间没有生存状态的明显差异（图6g）。igfbp3、egfl7、sult1b1、mmp1、cyp2w1 以及 isyna1 的在两个亚群中有表达异质性（图6h）。roc 曲线证实 eva1b 衍生的基因组模型在估计 1 年、3 年和 5 年 os 概率方面具有很好的效力（图6i）。 

06   

验证eva1b衍生的基因组模型在crc中的预后意义   分析显示与tcga队列中的低风险亚群相比，高危亚群表现出更差的dss和pfs结果(图7a，b)。eva1b衍生的基因组模型在外部队列中得到了验证。在gse14333、gse39582和gse87211数据集中，高风险评分可以预测不良的os结果(图7c-e)。

图7 

07   

eva1b衍生的基因组模型预测crc患者的药物反应   图8a中，高危组舒尼替尼和多西他赛的半抑制浓度明显低于低危组，说明高危亚群对舒尼替尼和多西他赛具有更高的敏感性。图8b表现出这些基因均和一些药物存在显著相关性。

这些数据表明，eva1b衍生基因可能与对上述药物的敏感性有关。

图8 

单因素cox回归分析显示，年龄、分期、t、n、m和eva1b衍生的风险评分与crc预后有显著相关性(图9a)。其中，年龄、t、eva1b衍生风险评分作为crc的独立预后指标(图9b)。通过整合上述三个独立的预后指标，本研究利用列线图来估计crc患者的生存预后(图9c)。该eva1b衍生的风险评分对预测1年、3年和5年os持续时间的贡献最大。roc曲线证实了在预测患者生存结果方面的理想疗效(图9d)。结果显示，该列线图预测的1年、3年和5年与实际生存时间很接近(图9e-g)。以上数据表明，该列线图具有较好的预测能力。

图9 

08   

eva1b衍生基因与m6a甲基化和免疫细胞浸润相互作用预后意义   图10b显示，tradd、mxd4、nr1h2、eva1b、c11orf68是crc预后的危险因素。还研究了上述eva1b衍生基因与m6a调控因子alkbh5和rbm15b呈正相关，而与其他m6a调控因子呈负相关(图10c)。在图10d中，这些eva1b衍生的基因与活化的cd4 t细胞、效应记忆cd4 t细胞、记忆b细胞呈负相关，但与crc中其他肿瘤浸润性免疫细胞呈正相关。图10e显示了crc个体的药物敏感性、预测性免疫反应和风险状态之间的关系。

图10 

09   

eva1b过表达与结直肠癌患者的crc肿瘤发生和不良预后相关   对19例肝转移性结直肠癌患者的19对原发性结直肠癌、相应的非癌性及匹配的肝转移标本进行eva1b ihc检测。结果显示，与相应的非癌性正常组织相比，eva1b在原发性结直肠癌组织中过表达(p<0.01)。此外，eva1b在肝转移瘤样本中的表达水平与匹配的原发性crc组织中的表达水平相似，差异无统计学意义(图11a、b)。生成kaplan-meier曲线，探讨131例crc患者中eva1b的预后价值。研究结果显示，eva1b高表达的crc患者较eva1b低表达的crc患者os较差(p<0.001，图11c)。eva1b表达的auc值(2年、4年和6年的os分别为0.630、0.679和0.720)显示，eva1b能准确区分高表达组和低表达组(图11d)。采用单因素和多因素cox分析，通过调整分期、性别、位置、分化、分期、cea和ca199，eva1b是一个独立的预后因素(图11e，f)。

图11  

小编总结 

该研究进行了一个整合分析，对eva1b在crc中的分子特征、致癌作用以及相关的免疫和药物基因组特征进行了阐述。对于单基因单癌症的研究，进行多组学多维度的分析是发高分文章的重要因素，再结合一些建模方法和实验证明，可以大大的给文章添彩！