铁死亡单基因+药物敏感性实验，巧发5分+

导语

铁死亡相关基因 (FRG) 在胶质瘤（GBM）和替莫唑胺 (TMZ) 耐药中的具体作用和潜在机制仍不清楚。 

背景介绍

今天小编为大家带来一篇铁死亡的新思路：铁死亡相关基因与药物敏感性的关联。文章于今年六月发表在Front Pharmacol上，题目  为  Abnormal  ly Expressed Ferroptosis-Associated FANCD2 in Mediating the Temozolomide Resistance and Immune Response in Glioblastoma。

数据介绍 

来自GEO数据库的三个胶质瘤数据集：GSE2223、GSE4290和 GSE15824和TCGA的GBMLGG数据集。 

结果解析 01   铁死亡相关基因的差异表达  

在GSE2223中鉴定出650个上调基因和891个下调基因，在GSE4290中鉴定出1873个上调基因和1969个下调基因，在GSE15824中确定了1770个上调基因和1708个下调基因。铁死亡相关基因是从FerrDb 数据库下载的。通过维恩图确定了胶质瘤中三个上调的铁死亡基因（FANCD2、EGFR和SLC40A1）和两个下调的铁死亡基因（GABARAPL1和TF）（图1A、B）。

图1

02   铁死亡基因表达与胶质瘤的预后  

作者分析了FANCD2、EGFR、SLC40A1、GABARAPL1、TF在患者预后中的作用。FANCD2高表达的患者在所有WHO级别的原发性胶质瘤、所有WHO级别的复发性胶质瘤、WHO的原发性胶质瘤III 级和WHO III级复发性胶质瘤的总体生存都很差（图2A）。EGFR、SLC40A1、GABARAPL1、TF的表达与复发性胶质瘤患者的预后之间没有显著相关性。以上结果表明，FANCD2的高表达可能在胶质瘤患者的肿瘤发生和治疗中起关键作用。

图2

03   铁死亡基因与临床特征的相关性  

与正常脑组织相比，三个GEO数据集中的FANCD2表达在胶质瘤中显著上调（图3A-C）。FANCD2表达在TCGA_GTEx-GBMLGG数据集中也被上调（图 3D，E）。

作者通过仙桃学术（https://www.xiantao.love/products）中的TCGA数据库，分析了FANCD2表达水平与患者临床参数之间的关系。结果显示，FANCD2表达与WHO分级、IDH状态和1p/19q共缺失显著相关。

图3

04   FANCD2与药物敏感性  

使用两种抗替莫唑胺（TMZ）的胶质瘤细胞系（T98G-R和U118-R）来探索FANCD2对TMZ的抗性作用。 使用siRNA介导敲低FANCD2，抑制TMZ抗性细胞T98G-R和U118-R中FANCD2表达（图4A）。作为与铁死亡相关的特征，检测到ROS积累可以研究FANCD1敲低对铁死亡调控的作用。 

结果显示，FANCD2的敲除可在T98G-R和U118-R细胞中诱导TMZ诱导的ROS（图4B，C），并显著抑制TMZ处理诱导的细胞存活率（图4D，E）。 综上，FANCD2的高表达水平可以通过防止胶质瘤细胞中的铁死亡来促进TMZ抗性。

图4

05   胶质瘤中FANCD2的共表达  

使用LinkedOmics分析了TCGA-GBM队列中FNACD2的共表达。共有4534个基因（红点）与FANCD2正相关，4459个基因（绿点）与FANCD2负相关。图5B、C显示了与FANCD2正相关和负相关的前50个基因的热图。

此外，作者研究了这些共表达基因的预后价值。54%（50个中的27个）阳性相关基因具有不利的风险比，2%（50个中的1个）具有保护性的风险比，表明共表达的基因具有对胶质瘤患者的预后价值。FANCD2的共表达基因参与了几种癌症相关的信号通路，例如染色体分离、DNA 复制和细胞周期相变的信号通路（图5E）。KEGG通路分析表明补体和凝血级联和PPAR信号通路是FANCD2共表达基因调控的最丰富的通路（图5F）。

图5

06   FANCD2的免疫浸润  

铁死亡可能有助于胶质瘤细胞的免疫反应。通过Spearman相关性分析了FANCD2在调节TCGA-GBMLGG队列中免疫细胞浸润的潜在功能。结果显示FANCD2表达与T辅助2（Th2）和T辅助（Th）细胞呈正相关，与NK-CD56bright和滤泡辅助T细胞（TFH）呈负相关（图6A-E）。

图6

进一步研究FANCD2在胶质瘤发病机制中免疫相关特征的作用，例如免疫刺激剂、免疫抑制剂、趋化因子及其受体。图7A、B分别显示了前四种负相关免疫刺激剂（CD86、IL6R、TNFSF13 和 TNFSF14）和前四种负相关免疫抑制剂（C10orf54、PDCD1LG2、CTLA4 和 CD274）。图8A、B分别显示了前四种负相关趋化因子（CCL2、CXCL5、CXCL14 和 CXCL16）和前四种负相关趋化因子受体（CCR1、CCR2、CCR5 和 CX3CR1）。这些发现表明异常表达的FANCD2可能调节胶质瘤患者的免疫微环境。

图7

图8

小编总结 

这篇文章本质上是一篇单基因单肿瘤的生信分析，作者添加了铁死亡的一个关键基因FANCD2的药物敏感性实验，就发表了5分+，非常简单，可以模仿。

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