继单基因泛癌之后,基因集泛癌分析逐渐成为热点。
导语
GUIDE ╲
炎症小体(inflammasome)是由多种蛋白质组成的复合体,能够调节caspase-1的活化进而在天然免疫中促进细胞因子前体pro-IL-1β和pro-IL-18的成熟和分泌。NLRP3炎症小体被被认为是肿瘤的双刃剑,然而,仍然缺乏对癌症中NLRP3-炎症相关基因的系统评估。
Figure 1
为了更好地了解NLRP3-炎症小体相关基因对肿瘤机制的影响,作者分析了位于这15种癌症中的炎症小体基因的启动子区域的甲基化CPG。结果显示,在这15种癌症中,有3种癌症(GBM、PCPG和SKCM)没有炎症小体基因的甲基化,READ则拥有最多炎症小体基因数量的甲基化(16个)。
为了进一步研究SKCM中基于验证小体基因的评分的临床潜力,根据这些临床特征进行了分层分析。结果表明,评分似乎更适用于预测T1和T2、N1、N2和N3、M0和0期、I期和II期亚组中SKCM患者的OS(图3E)。低评分组患者的临床预后结果明显比高评分组患者更差。
作者在GEO中验证了先前在TCGA中的炎症小体基因的预后结果,发现两者几乎完全一致。
作者使用了三种方法来估计不同癌症中CD8+T细胞和CD4+调节T细胞的免疫浸润水平。第一种方法,我们使用SSGSEA计算CD8+T细胞和CD4+调节T细胞的浸润水平。第二种方法,利用TIMER数据库cistrome.shinyapps.io/timer)。第三种方法,下载了 先前Thorsson et al.的数据,比较 CD8+T细胞和 CD4+调节T细胞在多种癌症中的免疫浸润。
结果显示,NLRP3炎症小体基因集与15种癌症中的这些免疫特征高度相关。特别是,在12种癌症的免疫特征中,肿瘤浸润淋巴细胞浸润与炎症小体打分的相关程度最高(图5A)。除了NLRP3分数,一些炎症小体相关基因的表达也与15种癌症的免疫特征显著相关(图5B)。GBP5、CASP1、NLRP3和PSTPIP1在15种癌症中显示出与所有这些免疫特征显著相关。相比之下,ATAT1在除了ESA的14种癌症中表现出明显的负关联(图5B)。
此外,作者还调查了NLRP3炎症小体与IL-1+和IL-18的表达水平之间的关系。NLRP3炎性小体分数与除ESCAL、KIRP和PAAD以外的所有15种癌症和12种癌症中的IL-1+的表达水平显著呈正相关(图5C)。
作者使用ROC曲线评估NLRP3炎症小体评分预测两个免疫特征(免疫评分和免疫CYT)。根据每种癌症患者的免疫特征得分中位数被定义为高组和低组。其中,糖酵解活性在预测三种癌症类型(GBM、PAAD和PCPG)的免疫评分方面具有中等潜力,TMB作为15种癌症免疫评分的指标潜力较低(图6A)。对于CYT,炎症小体基因集评分在三种癌症(COAD、GBM和READ)中具有中等潜力,而糖溶质活性在GBM和PCPG中具有中等预测潜力,TMB在所有15种癌症中均预测潜力较低(图6B)。
Figure 6
作者调查了NLRP3炎症小体基因集是否与免疫治疗反应相关。首先,通过 ssgsea算法计算每位患者炎症小体基因和检查检查点之间的关联。作者观察到炎症小体与15种癌症的免疫检查点基因显著呈正相关(图7A)。与低分组相比,炎症小体得分高的患者表现出明显较高的免疫检查点基因表达水平(图7B)。
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