小編又發(fā)現(xiàn)一篇簡(jiǎn)單易上手的生信文,，標(biāo)題為“A Novel Immune-Related Prognostic Model for Response to Immunotherapy and Survival in Patients With Lung Adenocarcinoma”，發(fā)表于Frontiers in Cell and Developmental Biology,，IF為5.2,，實(shí)時(shí)IF已經(jīng)超過(guò)6分。

壹

研究思路

本文利用CIBERSORT算法分析LUAD的免疫浸潤(rùn)水平,，并構(gòu)建免疫分型,，區(qū)分冷熱腫瘤，篩選預(yù)后相關(guān)的免疫基因用于構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。

貳

研究背景

肺癌是嚴(yán)重危害人們的健康,，致死率很高,，肺癌中百分之八十五為非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)。肺腺癌(LUAD)為NSCLC最常見(jiàn)的亞型,，具有較高的相關(guān)性/腫瘤內(nèi)異質(zhì)性,。LUAD惡性程度高且化療效果有限。隨著免疫檢查點(diǎn)抑制劑和靶向治療的快速發(fā)展,，患者免疫治療后的預(yù)后顯著改善,。而個(gè)性化的LUAD的免疫分型吸引了越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。

叁

數(shù)據(jù)來(lái)源

網(wǎng)站UCSC XENA (http://xena./)下載LUAD的RNA-sequencing數(shù)據(jù),。數(shù)據(jù)庫(kù)Gene Expression Omnibus (GEO) (https://www.ncbi.nlm./)下載LUAD的數(shù)據(jù)集GSE78220和GSE91061,。獲得的3個(gè)表達(dá)譜均需要轉(zhuǎn)換成TPM格式，并做log(x +1)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理,。

肆

研究結(jié)果

基于R包CIBERSORT中22種免疫細(xì)胞的特征,，分析每個(gè)LUAD樣本的免疫浸潤(rùn)情況，p < 0.05的樣本被納入到接下來(lái)的分析中,。森林圖展示了免疫細(xì)胞與LUAD總生成期（OS）和無(wú)進(jìn)展期（PFI）的相關(guān)性,。Kaplan–Meier生存分析進(jìn)一步探索免疫細(xì)胞在LUAD預(yù)后的意義。

進(jìn)一步展示了22種免疫細(xì)胞分別在正常樣本和腫瘤樣本中的組成比,。作者發(fā)現(xiàn),，9種免疫細(xì)胞（初始B細(xì)胞，記憶B細(xì)胞,，漿細(xì)胞,，CD8+ T細(xì)胞， CD4+記憶T細(xì)胞,，Tfh細(xì)胞,，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，M1巨噬細(xì)胞和靜息態(tài)樹(shù)突狀細(xì)胞）在腫瘤樣本中有更高的免疫浸潤(rùn),；3種免疫細(xì)胞（自然殺傷細(xì)胞,，肥大細(xì)胞和靜息態(tài)CD4+記憶T細(xì)胞）在正常樣本有更高的免疫浸潤(rùn)水平。

在正常樣本和LUAD樣本中,，作者進(jìn)一步分析22中免疫細(xì)胞之間的相關(guān)性。作者發(fā)現(xiàn),，CD8+ T細(xì)胞與其他細(xì)胞類(lèi)型有密切相關(guān)性,，表明其在LUAD免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。一致性聚類(lèi) (Consensus Clustering),，是一種的無(wú)監(jiān)督聚類(lèi)方法,，常用于癌癥亞型分類(lèi)研究中。基于免疫細(xì)胞的組成,，作者采用R包Consensus ClusterPlus,，將LUAD分成5種亞型。

熱圖顯示22種免疫細(xì)胞在5種亞型種分布情況,。接著分析了LUAD的免疫評(píng)分,、間質(zhì)評(píng)分和腫瘤純度與LUAD免疫亞型的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)cluster 5的免疫評(píng)分最高,，間質(zhì)評(píng)分最低,。5個(gè)亞型的免疫評(píng)分從1到5型依次增加；相反的,，腫瘤純度依次減少,。

“熱”腫瘤（Hot）是指免疫浸潤(rùn)水平高的腫瘤，對(duì)免疫治療更敏感,?！袄洹蹦[瘤（Cold）則相反。本研究中,，作者發(fā)現(xiàn)cluster 4和5中有更高的免疫評(píng)分,；cluster 1-3缺乏CD8+ T細(xì)胞。為能進(jìn)一步探索LUAD中免疫機(jī)制,，作者將cluster 1-3定義為冷腫瘤,，cluster 4和5定義為熱腫瘤?？乖岢始?xì)胞等重要免疫細(xì)胞在熱腫瘤中浸潤(rùn)水平更高,。作者對(duì)冷、熱腫瘤兩組進(jìn)行差異分析,，火山圖顯示CXCL9, TCL1A, CCL19, CXCL13, MS4A1和C4orf7等基因在熱腫瘤中高表達(dá),，且與免疫反應(yīng)密切相關(guān)；MMP8等在冷腫瘤中高表達(dá),，篩選出的CGA, INHA, IBSP和CHRNA9等基因與免疫反應(yīng)不是很密切,。同時(shí)，作者將獲得的差異基因進(jìn)行功能富集分析（GO和KEGG）.

作者在Cytoscape中構(gòu)建蛋白互作網(wǎng)絡(luò)（PPI）,，利用MCODE插件篩選出top 10 關(guān)鍵上調(diào)/下調(diào)基因,。LASSO回歸和多因素Cox分析篩選預(yù)后相關(guān)的基因。

篩選出的9個(gè)基因構(gòu)建了LUAD的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型,。risk value = (?0.1773 × PLEKHB1 expression) + (?0.2011 ×LY75 expression) + (0.08690 × PHGR1 expression) + (0.4450× TMEM194B expression) + (00.1999 × APOL1 expression) + (?0.1034 × PPP2R2B expression) + (?0.1767 × CD160 expression) + (?0.2573 × GPR31 expression) + (?0.2125 × CLEC12B expression),。ROC曲線和生存分析發(fā)現(xiàn)該模型具有可靠的診斷和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)價(jià)值。

伍

總結(jié)

本研究對(duì)LUAD進(jìn)行免疫浸潤(rùn)分析,，并據(jù)此將LUAD分成5個(gè)亞型,。根據(jù)亞型的免疫反應(yīng),，將cluster 1-3定義為冷腫瘤，cluster 4和5定義為熱腫瘤,。兩組差異分析獲得的DEGs進(jìn)一步篩選與預(yù)后相關(guān)的關(guān)鍵基因,，并構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型。 

參考文獻(xiàn)：

Zheng Y, Tian H, Zhou Z, et al. A Novel Immune-Related Prognostic Model for Response to Immunotherapy and Survival in Patients With Lung Adenocarcinoma. Front Cell Dev Biol. 2021 19;9:651406.

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