单基因泛癌完整的流程怎么做？跟这篇文章学学吧！

导语

Chromobox蛋白同系物3（CBX3）参与转录激活或抑制、细胞分化和生长。 

背景介绍 单基因泛癌使用的数据库很多，可以分析的点也很多，那么完整的分析流程是什么样的呢？今天小编为大家带来一篇单基因泛癌的范文文章   ，分析非常全面，可以给大家提供参考。  

数据介绍 TCGA泛癌数据由UCSC XENA（ https://xenabrowser.net/datapages/ ）下载。 正常组织表达数据由GTEx数据库下载。  

研究设计            

01结果解析    

CBX3在肿瘤和正常组织的差异表达  

CBX3在33种肿瘤和非肿瘤组织中的差异表达如图1A所示，在29种肿瘤组织和非肿瘤正常组织中发现了CBX3表达的显著差异。CBX3在28个肿瘤组织中的表达增加，但在急性髓系白血病（LAML）中降低。作者还比较了CBX3在18种肿瘤和配对的非肿瘤样本中的表达水平（图1B）。CBX3在子宫内膜癌（UCEC）、甲状腺癌（THCA）、胃腺癌（STAD）、直肠腺癌（READ）、前列腺腺癌（PRAD）、肺鳞状细胞癌（LUSC）、肺腺癌（LUAD）、肝细胞癌（LIHC）、肾乳头状细胞癌（KIRP）、肾透明细胞癌（KIRC）、头颈部鳞状细胞癌（HNSC）、食管癌 （ESCA）、结肠腺癌 （COAD）、胆管癌 （CHOL）、浸润性乳腺癌 （BRCA） 和膀胱尿路上皮癌 （BLCA）等16种肿瘤中高表达。

图1

CBX3表达显示出区分肿瘤组织和正常组织的良好能力，在8个肿瘤中AUC值>0.9（图2A-H），包括BLCA，BRCA，HNSC，COAD，LIHC，LUAD，LUSC和STAD。在其他肿瘤中，除UCEC外，AUC值>0.7。

图2

此外，为了评估CBX3在蛋白质水平上的表达，评估了HPA数据集的免疫组化结果，并将这些结果与TCGA的CBX3基因表达数据进行了比较。如图3A-F所示，两个数据库的数据分析结果是一致的。正常的乳房、结肠、肺和胃组织显示中度CBX3 IHC染色，而肿瘤组织表现出强烈的染色。正常的肝脏和胰腺组织标本描绘了微弱的CBX3染色，而肿瘤组织描绘了强烈的染色。

图3

02   CBX3在肿瘤中的预后价值  

为了研究CBX3表达水平与预后之间的联系，作者进行了生存分析，包括每种肿瘤的PFI，DSS和OS。Cox比例风险模型分析说明CBX3是肾上腺皮质癌（ACC），BRCA，HNSC，肾疏色细胞癌（KICH），低级别胶质瘤（LGG），LIHC，PAAD和SARC中的高风险基因。KM生存分析显示，在这些肿瘤中CBX3水平升高的患者表现出较短的生存时间。

图4

DSS分析说明了HNSC，MESO，LUAD，LIHC，KIRP，ACC，LGG，PAAD和SARC患者的高CBX3表达与预后之间的不良联系。KM生存分析显示在这些肿瘤中CBX3水平升高的患者表现出较短的DSS。

森林图显示CBX3的表达升高与HNSC、LGG、LIHC、LUAD、MESO、ACC和PAAD的低水平PFI相关。KM分析显示，CBX3高表达的肿瘤患者PFI较差。

03   CBX3与临床特征的相关性  

根据每种肿瘤类型患者的年龄检查了CBX3的差异表达。在年龄≤60岁的ESCA（图5A），HNSC（图5B），KIRP（图5C），LUAD（图5D），LUSC（图5E），THCA（图5G）和THYM（图5H）患者中观察到更高的CBX3表达。60岁>STAD患者CBX3表达水平较高（图5F）。在其他癌症患者中，年龄与CBX3表达之间未检测到显著相关性。

图5

作者还评估了CBX3表达与肿瘤分期之间的联系，发现CBX3的表达与ACC、KIRC、LIHC、LUAD、PRAD和STAD的肿瘤分期有相当大的相关性（图6）。然而，除PRAD（图6E）外，CBX3表达的显著差异大多发生在一期和四期肿瘤之间，CBX3的表达不随肿瘤分期的增加而增加。

图6

04   CBX3表达与TMB和MSI的相关性  

作者检查了CBX3表达水平与MSI和TMB之间的相关性。结果表明，CBX3表达与16种肿瘤中的TMB相关，包括ACC，BLCA，BRCA，COAD和LUAD（图7A）。在另外12种肿瘤类型中，包括结节COAD，READ，STAD和UCEC，CBX3表达与MSI相关（图7B）。

图7

05   CBX3表达与肿瘤微环境的关联  

肿瘤免疫微环境在肿瘤发生和发展中具有至关重要的功能。作者采用XCELL算法计算33例肿瘤的免疫评分、基质评分以及免疫微环境评分，并评价CBX3表达水平与这3个评分的关系。除了卵巢浆液性囊腺癌（OV）、急性髓系白血病（LAML）、CESC、CHOL、睾丸癌（TGCT）、子宫肉瘤（UCS）、KICH、DLBC、KIRC、PAAD，CBX3的表达与大多数肿瘤的免疫评分、基质评分和TME评分呈负相关。

图8

06   CBX3与免疫浸润的相关性  

作者评估了CBX3表达水平与24个免疫相关细胞浸润水平之间的联系。结果表明，大多数类型免疫细胞的浸润水平与CBX3表达显著相关。选择CBX3表达与免疫细胞浸润程度之间关系最大的6个肿瘤进行进一步分析，包括BRCA、COAD、LUSC、皮肤黑色素瘤（SKCM）、THYM和UCEC。CBX3的表达与6种肿瘤中T辅助细胞、T记忆细胞、Tγδ细胞和辅助T细胞2细胞水平呈正相关，与其他20个免疫相关细胞呈负相关。图9显示了每种免疫细胞的浸润程度与CBX3表达之间关系最大的肿瘤。

图9

作者还进行了基因相关性分析，以检查CBX3与免疫相关基因在33个肿瘤中的表达之间的关系。评估的基因编码免疫检查点，免疫激活，免疫抑制，趋化因子以及趋化因子受体蛋白。

图10

免疫检查点相关基因的热图（图10）显示，几乎所有的免疫检查点相关基因都与CBX3相关，除了BLCA，KICH，KIRC，LGG，LIHC，PAAD，TGCT，THCA和UVM（P<0.05）外，大多数与CBX3呈负相关。免疫活化、免疫抑制、趋化因子和趋化因子受体相关基因的热图显示，除PCPG、TGCT、THCA和UVM外，大多数肿瘤免疫相关基因与CBX3呈负相关（P<0.05）（图11）。

图11

07   CBX3与DNA甲基化之间的相关性  

利用cBioPortal数据库计算了CBX3启动子甲基化之间的关系，发现CBX3基因的表达与24个肿瘤的甲基化之间存在相当大的关系，所有这些肿瘤都是负相关的（图12）。

图12

此外，作者还进行了KM生存分析，以研究CBX3启动子甲基化与患者预后的相关性。就OS而言，CBX3甲基化是BRCA，KIRC和STAD患者的危险因素，但对于KIRP，LAML，UVM，SARC，READ，LUAD，LIHC和LGG患者的保护因素（图13）。

图13

08   GSEA分析  

作者进行GSEA分析以研究CBX3在各种肿瘤组织中表达的生物学价值。结果表明，CBX3正向调节ACC、LIHC、THYM和STAD中的DNA复制检查点和细胞周期检查点以及其他代谢过程。CBX3负调节HNSC，LUSC和SKCM中的多种免疫相关功能，例如免疫反应，B / T细胞活化，免疫调节和信号通路（图14A）。CBX3在BLCA、LIHC、LUSC、HNSC、STAD中的表达与细胞周期和药物代谢途径呈正相关。然而，在LUSC，SKCM，THYM和STAD中，CBX3表达与细胞因子和趋化因子信号通路以及几种免疫相关通路呈负相关，包括移植物抗宿主病，自然杀伤细胞介导的细胞毒性和B / T细胞受体信号通路（图14B）。

图14

小编总结 

这是一篇分析非常全面的单基因泛癌文章。

在这项研究中，作者首先全面调查了CBX3在各种肿瘤中的表达。结果表明，CBX3在29个肿瘤中高表达，并且与DNA甲基化，MSI和TMB密切相关。其次，CBX3的过表达与多种肿瘤的不良预后（PFI，DSS和OS）有关。此外，CBX3表达与人类泛癌中的免疫侵袭和免疫相关基因水平密切相关，特别是在ACC，MESO，LUAD，LIHC，LGG，HNSC和PAAD中。结果表明，CBX3在肿瘤免疫中具有关键功能，可能作为肿瘤的生物标志物。