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本文1月分剛發表在《Cancers》雜志上,影響因子6.1,題目為“Clinical and Biological Significances of FBLN5 in Gastric Cancer”。。作者重點關注FBLN5在胃癌中的臨床意義和生物學作用,利用生物信息學和基礎實驗相結合的方式,證實了FBLN5在評價胃癌患者預后方面的潛在應用價值。
數據來源
1.TCGA數據庫:TCGA-STAD數據集
2.GEO數據庫:GSE15459、GSE62254數據集
3.HMU-GC隊列:哈爾濱醫科大學(HMU)腫瘤醫院接受根治性胃切除術的269例GC患者的腫瘤組織標本、鄰近健康組織標本和臨床數據
結果解讀
1. FBLN5 mRNA表達水平與預后、臨床病理特征的相關性
作者以FBLN5 mRNA表達水平的中位數為臨界值,將患者分為FBLN5高表達組和FBLN5低表達組。通過主成分分析(PCA),觀察到兩組之間的組內和組間一致性(圖1A)。接下來,作者分析了高表達組和低表達組患者的生存率,發現與FBLN5低表達組相比(中位生存期為68.37個月),高表達組患者的生存率明顯較差(33.03個月)(圖1B)。在驗證隊列中,觀察到相同的趨勢(圖1C)。隨后,作者使用TCGA數據庫評估FBLN5高表達組和低表達組患者的疾病特異性生存期(DSS)和無進展間隔期(PFI),結果顯示,FBLN5高表達患者的DSS和PFI明顯較差(圖1D-E)。作者比較了訓練隊列中腫瘤組織和腫瘤附近健康組織中FBLN5的表達,發現FBLN5在癌細胞中的表達水平相對較高(圖1F)。分析FBLN5 mRNA表達水平與臨床特征的關系,發現FBLN5表達水平與T分期、N分期和pTNM分期顯著相關(圖1G-I)。

2.FBLN5的生物學功能
基于limma分析,作者確定了2663個上調基因和5957個下調基因(圖2A),對這些基因進行了GO分析和KEGG分析(圖2B-D)。GSEA分析結果顯示,與EMT信號傳導、TGF-β信號傳導、細胞凋亡、缺氧和血管生成等相關的信號通路在高FBLN5表達水平的患者中顯著富集(圖2F)。此外,作者分析了FBLN5的PPI網絡,并確定了FBLN5與LOX,LOX1L,LOX2L,LOX3L,LOX4L和ELN之間的相互作用(圖2G)。

接下來,作者通過繪制ROC曲線,分析了FBLN5,ELN,LOX,LOXL1,LOXL2,LOXL3和LOXL4 的預后能力(圖3A-G),發現單個基因判斷預后的能力較差。于是,又通過Cox方法評估了每個基因的預后意義,發現,FBLN5、ELN和LOX是預后相關的基因,構建了預后風險評分模型,結果顯示,預后風險評分比單個基因具有更穩定的預后能力(圖3H)。KM生存曲線分析發現,預后風險評分較高的患者總生存率(OS)明顯較差(圖3I)。此外,作者建立了一個危險因素圖來可視化預后模型的趨勢,其中包括FBLN5,ELN和LOX的表達(圖3J)。最后,將預后風險評分和傳統臨床病理因素納入多變量Cox風險回歸,并建立了預后列線圖(圖3K)。ROC分析表明,結合預后風險評分、pTNM分期和年齡構建的列線圖可以更好地判斷GC患者的預后(圖3L)。

4.FBLN5與腫瘤進展之間的關聯
作者根據FBLN5表達水平評估了GC患者對伊立替康、5-氟尿嘧啶、多西他賽、卡培他濱、紫杉醇、順鉑和奧沙利鉑的敏感性,發現FBLN5的表達水平影響卡培他濱、順鉑和奧沙利鉑的敏感性(圖5A)。此外,作者發現高表達組患者的EMT評分高于低表達組(圖5B),這表明高FBLN5表達水平可能促進GC細胞從病變中分離并通過EMT過程轉移到其他部位,證實了FBLN5與腫瘤進展密切相關。利用TCGA-STAD的數據,在高表達和低表達組中進行了外顯子錯義突變分析(圖5C)。結果表明,高表達組FBLN5突變率較低,即FBLN5能夠穩定調控晚期GC患者,這與GC患者的疾病進展密切相關。

5.FBLN5的表達和患者預后
為了驗證FBLN5對GC預后的影響,作者使用組織學芯片對FBLN5進行了IHC染色,結果顯示,FBLN5主要在癌細胞的細胞質和腫瘤的間質纖維細胞中表達(圖6A)。同時發現高表達組和低表達組之間FBLN5的位置存在差異。在分化良好的腺癌中,FBLN5在癌細胞和腫瘤間質纖維細胞的細胞質中高表達。FBLN5在低分化腺癌細胞的細胞質中低水平表達,在間質纖維細胞中高表達。然而,FBLN5在另一種低分化腺癌中高表達,表明FBLN5在相同分化程度的腫瘤細胞中的表達水平存在異質性。此外,在粘液性腺癌中,FBLN5在癌細胞和間質成纖維細胞的細胞質中高表達。作者評估了IHC染色的結果,發現低表達組的總生存期(OS)明顯高于高表達組(圖6B)。
接下來,作者測量了FBLN5在健康胃上皮細胞系和幾種GC細胞系中的表達水平,發現FBLN5在GC細胞系中的表達水平顯著更高,表明FBLN5表達水平可能與GC組織的組織學類型有關(圖6C)。為了進一步評估FBLN5表達水平與患者預后之間的關系,進行了單變量和多變量Cox分析,發現FBLN5表達和淋巴結轉移率與患者預后獨立相關。此外,經過卡方分析,作者發現FBLN5的表達水平與腫瘤浸潤模式和N分期有關。高FBLN5表達水平的患者更傾向于表現出INFc腫瘤浸潤模式和N3分期。然后,根據多變量Cox分析的結果建立了預后列線圖(圖6D)。使用列線圖計算每位患者的評分后,根據中值對患者進行分組,高危組患者的生存期更短(圖6E)。一年、兩年和三年預測的時間依賴性ROC曲線下面積分別為0.751、0.769和0.733(圖6F)。此外,在校準和決策曲線分析(DCA)期間,C指數為0.705,這可能更能反映患者的預后。此外,DCA圖還清楚地表明,FBLN5表達和淋巴結轉移率相結合評估患者預后具有較好的應用前景(圖6G-H)。

6.其他癌癥中的FBLN5
以上結果表明,FBLN5可作為GC患者預后的良好指標。作者進一步探討了FBLN5是否也可以用作其他癌癥的預后指標,分析結果表明,FBLN5水平對肝細胞癌的預后也有指示意義,FBLN5在肝細胞癌中的應用前景有望在臨床上得到進一步探索(圖7A-B)。使用TIMER和CIBSCORE分析同時評估了FBLN5表達水平和免疫細胞侵襲在各種類型癌癥中的水平。TIMER分析顯示,FBLN5與大多數腫瘤的免疫浸潤呈正相關(圖7C)。然而,CIBSCORE分析顯示,FBLN5在大多數腫瘤中與免疫浸潤呈負相關(圖7D)。因此,FBLN5在各種腫瘤中引起的免疫浸潤需要進一步研究。此外,對免疫檢查點的分析表明,FBLN5水平與免疫檢查點在大多數癌癥中呈正相關,例如肺腺癌(STES),膀胱移行細胞癌(BLCA)和肺鱗狀細胞癌(LUSC),可以有效指導這些腫瘤的免疫治療(圖7E)。最后,作者研究了FBLN5在靶向治療中的泛癌應用前景,并進行了腫瘤純度分析、TMB分析和MSI分析(圖7F-H),發現FBLN5的表達與TMB和MSI呈負相關趨勢,證明當FBLN5表達高時,靶向治療不支持。FBLN5對某些腫瘤有促癌作用,對某些腫瘤有抑癌作用,對某些腫瘤有靶向治療支持作用,對某些腫瘤有免疫治療支持作用。因此,FBLN5在各種腫瘤中的作用機制需要根據不同的腫瘤類型進行分析。

結語
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參考文獻:
Bian X, Yin S, Yin X, Fang T, Wang Y, Yang S, Jiang X, Xue Y, Ye F, Zhang L. Clinical and Biological Significances of FBLN5 in Gastric Cancer. Cancers (Basel). 2023 Jan 16;15(2):553.