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6.5分SCI,铜死亡+模型+单细胞+实验验证,铜死亡生信(3)

 公号生信小课堂 2023-01-13 发布于广东

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影响因子:6.575

研究概述:

肝细胞癌(HCC)是一种常见的癌症,但其铜死亡相关基因(CRG)的预后潜力和肿瘤免疫微环境(TIME)特征的研究仍然有限。在本研究中,采用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)构建多基因特征模型,多变量cox回归分析和免疫浸润分析,使用两个队列的结果进行了验证;又基于单细胞RNA测序(scRNA-seq)在T细胞中富集CRG。qRT-PCR和多重免疫荧光染色验证结论的可靠性。

流程图:

患者信息

研究结果:

一、TCGA队列中CRG的预后和差异分析

1.作者对19例CRG进行单因素Cox回归分析,共获得9例与预后相关的CRG(图1B)。

2.获得与预后相关的9个CRG-DEGs,并用于后续分析(图1A,C)。此外,LIPT1、LIPT2、PDHA1和DLAT在相互作用网络中有着密切的联系和相互作用(图1D),有一定的相关性(图1E)。

二、TCGA队列预测模型的构建与探索

1.作者使用LASSO结合cox回归分析构建了预后模型,并将患者分为低风险组(n=181)和高风险组(n=180)(图2A),与高风险组相比,低风险组的患者更可能有更长的OS(图2D)。

2.K-M曲线分析显示低风险组患者的OS高于高风险组患者(图2E)。总生存风险评分对HCC患者的预后具有良好的预测性能(图2F),验证佐证结果(图3)。

三、模型预测预后的潜力

TCGA队列的风险评分与OS相关,因此风险评分可作为OS的独立预后预测因子。(图4A,B)

四、三个队列的功能富集分析

在所有三个队列中,高危组和低危组共获得268个共同的DEGs(图5A)。DEGs在与细胞分裂相关的核分裂和细胞器分裂等生物过程中显著富集。同时,微管结合和微管蛋白结合的分子功能也显著增强。此外,在细胞定位方面,DEGs主要集中在染色体区域和纺锤体(图5B)。

五、三个队列的免疫细胞浸润富集评分

高危组树突状细胞、巨噬细胞、调节性T细胞、辅助T细胞、MHC类I分子、APC共刺激评分明显升高,肥大细胞、细胞溶解活性、Il型IF反应明显降低(图6A,D)。从ICGC队列和内部队列获得的数据验证了高风险组患者调节性T细胞和巨噬细胞的富集(图6B,C,E,F)。

六、基于scRNA-seq的铜死亡相关免疫抑制T细胞

1.六种亚型的免疫细胞,包括CD4Tconv,CD8T,CD Tex,Treg,Tprolif和其他细胞被识别(图7A)。E2F靶点和MYC靶点V1通路在Tprolif细胞中被显著激活。(图7B,C)

2.使用9种与预后相关的CRGs-DEGs来识别6种t细胞亚型的得分,其中Tprolif细胞得分最高,Treg细胞次之(图7D)。

3.Tprolif细胞表达CD4+ T细胞标记,CD8A和少量Treg细胞标记物(FOXP3和LAYN),并显著表达免疫抑制标记物(HAVCR2, CTLA4, LAG3, TIGIT和PDCD1)(图7E)。

七、铜死亡相关基因和免疫细胞的验证

1.与正常肝细胞MIHA相比,Hep3B和HCC97-L细胞中CDKN2A表达水平较高,HCCLM3和SNU-449细胞中CDKN2A表达水平较低(图8A)。

2.在蛋白水平上,使用双色免疫荧光技术发现,与非肿瘤组织相比,CDKN2A在HCC肿瘤组织中高表达(图8B),并通过人类蛋白质图谱(HPA)门户验证(图8C)。

研究总结:本研究基于铜死亡构建了一个包含4个铜死亡相关基因的肝癌预测模型。该模型在所有的三个方面都显示出与总体生存率的独立关联,显示出预测HCC预后的潜力。此外,本研究还发现铜死亡相关的HCC在调节性T细胞(Treg细胞)和巨噬细胞中显著富集,并与增殖T细胞的耗竭密切相关,这一发现为肝癌的联合免疫治疗提供了基础。

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