关于“离子通道”的生信思路,还是有不少小伙伴疑惑,离子通道这种东西跟生信怎么能沾边呢?
生信分析,主要目的在于筛基因找靶点,那我们把握住关键的离子通道也许就能瓦解掉肿瘤细胞呢?
如前所述,可以有多种分析方式,例如下面这篇6分的文章(Frontiers in Endocrinology,IF: 6.055),在前列腺癌队列中鉴定了5个差异表达的电压门控氯离子通道基因,然后通过来自TCGA队列中的Lasso-Cox回归分析构建了由CLCN2和CLCN6组成的signature,可以为前列腺癌患者的预后评估提供一种新的方法,并改善治疗决策。
这种就属于“降维+预后式”的分析思路,添加一些实验验证,3分打底的分析内容能发到6分的期刊。
(PS:这不是前列腺癌+离子通道已经有生信文章发表了吗,那我还能做这个方向吗?当然可以!分析方法不止一种)
还有一种方式就是分型+预后,例如这篇文章,同样发表在Frontiers系列期刊,但Frontiers in Immunology杂志影响因子是8.786分,好在哪里呢?我们一起来看看:
一、摘要
头颈部鳞状细胞癌是一种非常多样化的恶性肿瘤,预后较差。基于TCGA数据和离子通道基因将HNSCC区分为两种具有显著预后差异的亚型,并构建了一个由12个基因构成的风险评分模型,研究风险评分、肿瘤免疫浸润和基因突变状态之间的关系,并且基于风险评分和其他临床特征创建了一个简单的列线图,并进行实验验证。
二、流程如下图所示
三、结果展示
1、数据处理
作者从TCGA和GEO下载了数据集合并之后,采用主成分分析(PCA)来确定是否消除了批处理效应(去除批处理效应之前如A,之后如B)。收集离子通道基因集(C),采用单因素Cox回归分析,其中有20个基因与HNSCC预后相关(D)。
2、基于离子通道基因的聚类分析
作者使用聚类分析把HNSCC患者分为C1(n=408)和C2(n=446)两个亚组(A,C),K-M曲线在OS上存在明显差异(B)。两组之间的免疫细胞浸润水平(D、F-H)、肿瘤纯度评分(E)以及功能富集等存在显著的差异(L-M)。
3、离子通道基因风险signature的构建与验证
在训练集和验证集中,高危患者的OS均低于低危患者(-5)。
4、风险模型与临床病理特征相关
5、构建列线图
作者基于风险signature和临床因素,构建了可以预测患者预后的列线图,该列线图具有良好的预测精度,可以作为临床实践中有用的工具()。
6、HNSCC中12个离子通道基因的突变谱
在TCGA-HNSC队列中,作者观察到12个离子通道基因在肿瘤和正常组织中的表达具有显著差异,并展示了基因的CNVs和体细胞突变的频率()。
7、风险评分与肿瘤免疫力之间的关系
作者使用7种算法分析了免疫细胞浸润,并评估风险评分与TME之间的相关性(0A-J)。低风险组的估计评分和免疫评分较高(0K-M),说明低风险组的免疫细胞浸润程度更大。
KEGG分析显示,组间差异表达基因主要参与cytokine-cytokine receptor interaction(细胞因子-细胞因子相互作用)和primary immunodeficiency(原发性免疫缺陷)等过程(1A)。GO分析表明,这些基因主要在humoral immune response mediated by circulating immunoglobulins(循环免疫球蛋白介导的体液免疫应答)、immunoglobulin complexes(免疫球蛋白复合物)和antigen binding(抗原结合)中富集(1B)。
8、风险评分预测HNSCC患者的免疫治疗反应和化疗敏感性
高危组的TIDE评分显著降低(2A),风险评分与TIDE评分呈负相关(2B)。在IMvigor210队列中,高危组中对免疫治疗有反应的患者比例更高(2C),完全/部分缓解组的风险评分明显高于稳定/进展性疾病组(2D)。同时,不同风险评分组的药物半抑制浓度值具有显著差异(2E-P)。
9、肿瘤及邻近正常组织中基因mRNA和蛋白的验证
作者利用qRT-PCR、western blot和免疫组化染色法验证了离子通道相关基因的表达水平,与分析结果一致。
小结
整体来说,这篇文章主题是大家都比较熟悉的离子通道,目前这一领域也一直是实验类文章为主,所以作为生信文章的分析主题,是一个非常具有创新性的方向,再加上分析思路比较清晰全面,发到8分的期刊也是“名”副其实的。
还有一点,虽是关于离子通道基因和蛋白的验证,但其验证方法比较常见,只用了PCR、WB和免疫组化,没有复杂的膜片钳技术!担心离子通道不方便实验验证的小伙伴,大可以放心了。
当然,如果从单细胞水平去分析离子通道,将更具吸引力,个中缘由相信不用我多说,快扫码上车。