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大家好，今天解讀2022年6月發(fā)表在Frontiers in immunology（IF: 8.786）上單細胞測序與肝癌的文章Identification of the Immune Subtype of Hepatocellular Carcinoma for the Prediction of Disease-Free Survival Time and Prevention of Recurrence by Integrated Analysis of Bulk- and Single-Cell RNA Sequencing Data,。目前,，生信分析的文章在預后方面可謂嚴重內卷，想不到到現(xiàn)在還有能靠數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行生信分析腫瘤預后發(fā)表8分 的文章,，今天就一起來解讀一下這篇文章有什么亮點吧,。在多種癌癥中，免疫特征對預后預測和治療反應的影響已被闡明,。根據(jù)免疫細胞的綜合表達狀態(tài)可以區(qū)分腫瘤的免疫原型,，這將有助于判斷預后和選擇合適的治療方案。此外,，最近通過多組學數(shù)據(jù)的整合分析,，表明原發(fā)性和早期復發(fā)HCC之間的具有免疫特征差異。目前肝癌復發(fā)的具體機制尚不清楚,，也缺乏預防肝癌復發(fā)的特異性靶點,。首先,，定義為'復發(fā)'為患者在術后隨訪期間復發(fā)，否則定義為'無病',。將手術至疾病復發(fā)或末次隨訪的時間定義為DFS時間,。經(jīng)預處理后，共有672例DFS次數(shù)≥1個月的HCC患者(訓練組297例,，驗證組1-155例,，驗證組2-220例)納入本研究。Table1展示了13種免疫細胞cox回歸的結果,，選擇多因素分析中只有3種有意義的T細胞亞型（效應記憶CD8 T細胞,、調節(jié)性T細胞、濾泡輔助T細胞）構建TCRs評分,。Fig2 （下圖）和展示了TCGA-LIHC隊列TCRS的構建與評價;LASSO回歸?T細胞-高低風險集評分?生存分析（高表達組生存較差）?兩組免疫評分(E),、ESTIMATE評分(F)、間質評分(G)和腫瘤純度(H)的表達水平?(I)熱圖(J))箱線圖顯示兩組28種免疫細胞的表達水平,。低評分組的免疫評分,、ESTIMATE評分和間質評分顯著較高(圖2E-G)，而高評分組的腫瘤純度顯著較高,。28種免疫細胞在低分組中的表達水平顯著較高(圖2I, J),，TCRs可以確定為具有較長DFS時間和炎癥免疫特征的HCC免疫亞型。Fig3（未展示）是兩個外部驗證集的RNA-seq驗證,。使用ssGSEA計算28個免疫細胞的豐度后分組，主要展示結果與Fig2相似,，在兩個驗證隊列中,，低評分組患者的DFS時間均顯著更長,；免疫評分，ESTIMATE評分和間質評分在低評分組中顯著較高,，而腫瘤純度在高評分組中顯著較高,，28種免疫細胞中的大多數(shù)也顯著較高。這些結果表明,，TCRS可以很好地識別HCC的免疫亞型,，并預測DFS時間。Fig4 （下圖）展示了按TCRs分組后兩組GSVA分析top10結果以及DEGs的GO KEGG分析,。認為這些結果初步確定了TCRS劃分的HCC患者兩個風險評分組之間的功能差異,，這些差異項可能是延長患者DFS的潛在干預靶點。Fig5 （下圖）展示了China National GeneBank數(shù)據(jù)庫所下載的T細胞scRNA-seq數(shù)據(jù)的可視化圖,，以及經(jīng)過“Seurat”流程注釋亞群后的maker基因的展示,。Fig6 （下圖）展示使用“CellChat”包分析的細胞-細胞通訊分析,。所有細胞類型之間的相互作用如圖6A-B所示。之后進一步展示了TCRs之間潛在的輸出和輸入信號,，以及它們之間的特定分子對,。如圖6C所示，效應記憶性CD8 T細胞是主要的信號提供者,，濾泡輔助性/調節(jié)性T細胞是主要的信號受體,。細胞類型之間的特定信號對的結果顯示，這三種細胞之間溝通最強的是效應記憶CD8 T細胞通過GZMA-F2R (SPP1)信號通路到自身,，以及效應記憶CD8 T細胞或其他細胞通過CCL5- CCR4 (CCL)信號通路到濾泡輔助性/調節(jié)性T細胞(圖6D, E),。這些結果初步闡明了這些細胞之間的潛在相互作用。Fig7 （下圖）展示了利用ScRNA中效應性記憶性CD8 T細胞和濾泡輔助性/調節(jié)性T細胞中鑒定出的DEGs進一步經(jīng)過Cox和LASSO分析篩選出15預后基因以同樣的公式構建GRS評分,。并且在TCGA-LIHC訓練隊列中驗證了基于GRS評分分組的DFS狀態(tài)和這15個樞紐基因的表達水平，生存分析結果顯示,，低評分組患者的DFS時間顯著更長(圖7C,、D)，此外,，免疫分析結果顯示,，低GRS組也可以作為一個DFS時間更長、具有炎癥免疫特征的免疫亞型,，與TCRS的結果一致(圖7 E-J),。這些結果表明，這15個樞紐基因可能與免疫細胞影響DFS時間的過程有關,，也可能是預防HCC復發(fā)的潛在靶點,。最后,，圖8（下圖）中可視化了通過CellMiner對潛在的預防復發(fā)藥物進行了初步篩選的12個最顯著的相關結果。總結一下,，這篇文章從基本的TCGA Bulk-RNA數(shù)據(jù)入手建立了T細胞風險評分(TCRS),，并在不同隊列的原發(fā)與復發(fā)HCC樣本中驗證了該模型的預后價值，又通過單細胞RNA (scRNA)測序數(shù)據(jù)確定了可能與HCC復發(fā)相關的關鍵基因,。最后通過CellMiner初步篩選潛在的預防復發(fā)的治療藥物,。從基因-細胞-基因三個層面分析與驗證，構建了基于免疫細胞,、關鍵基因兩個風險評估模型,，并且使用的分析方法并不是特別難,，通過GESA,ssGSEA,COX回歸,LASSO回歸以及單細胞分析的“Seurat”和“CellChat”分析，進一步探索了潛在靶向藥物。這篇文章都是從數(shù)據(jù)庫里下載數(shù)據(jù)，分析方法也相對簡單,，值得借鑒！Fu J,Lei X. Identification of the Immune Subtype of Hepatocellular Carcinoma for the Prediction of Disease-Free Survival Time and Prevention of Recurrence by Integrated Analysis of Bulk- and Single-Cell RNA Sequencing Data. Front Immunol. 2022;13:868325. doi:10.3389/fimmu.2022.868325
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