科研道路千萬條,單基因研究為第一條。單基因的研究首先要做的也是最重要的就是挑選研究基因,畢竟一個有研究意義的基因直接關乎了做實驗結果的好壞以及是否能被審稿人認可。怎么從生信的角度去挑選基因和設計研究思路呢,小編從最近幾篇發(fā)表的單基因文章給大家分享下別人怎么做單基因的路子。
單基因相關表型:媲美PD-1免疫治療補充靶點:Siglec15相關表型分析
導讀: 這篇文章沒有涉及一丟丟的實驗,刻畫了19年《Nature Medicine》發(fā)表的文章Siglec-15 as an immune suppressor and potential target for normalization cancer immunotherapy研究的免疫治療潛力靶點Siglec-15的相關亞型,分析很簡單4.9分。選擇大于努力,科研同樣適用。
1、Siglec15表達關聯(lián)臨床表型分析
圖A: Siglec15在疾病 vs 正常間、her2+ vs her2-間表達無差異;隨著stgae增高表達顯著降低;Luminal\HER2\basal like表達依次顯著降低;ER+ vs ER-、PR+ vs PR-樣本之間顯著降低圖BC: Siglec15表達與TMB顯著負相關,與MSI沒有顯著相關性圖D: Siglec15 高表達為OS的保護因素,低表達患者預后更差圖E: Siglec15低表達組有更高的TP53突變,而高表達組有更高的PIK3CA突變 2、Siglec15相關的乳腺癌亞型識別
圖AB: Siglec15高低表達組差異基因火山圖;對DEG篩選預后因子圖CD: 基于Siglec15相關的預后因子進行聚類識別亞型圖E-H: 亞型差異基因的識別
3、Siglec15相關的乳腺癌亞型關聯(lián)免疫浸潤
圖AB: Siglec15相關亞型間35中免疫細胞得分差異熱圖展示圖B-H: 基于Siglec15相關亞型免疫評分、基質評分、免疫細胞浸潤差異箱線圖展示
4、Siglec15相關亞型與免疫檢查點的相關性分析
圖A: Siglec15相關亞型間免疫檢查點的差異表達情況圖B-D: 每個亞型中Siglec15與免疫檢查點的相關性
5、Siglec15相關亞型關聯(lián)突變及生存差異分析
圖AB: Siglec15相關亞型間突變負荷及明星基因突變差異情況圖C-N: Siglec15相關亞型間不同生存期的預后差異
預后signature:PD-1表達和免疫浸潤相關基因預后模型
導讀: 乳腺癌免疫原性較弱,突變負荷低于其他癌型,因此乳腺癌免疫治療尚未有新的進展 。一些新的研究發(fā)現(xiàn)某些患者能夠從免疫治療聯(lián)合輔助化療中受益。文章的亮點在于從PD-1和TME兩個層面 篩選相關因子,去構建乳腺癌的預后signature以對預后分層。
1、分析PD-1對癌癥預后的影響以及在臨床因子中的表達情況和預后情況
圖A: PD-1和PD-L1在乳腺癌中的預后價值(PD-1預后相關)圖B: PD-1在臨床因素中的表達差異圖C: PD-1在乳腺癌亞型中的預后價值
2、WGCNA篩選PD-1表達相關基因
圖A: PD-1高低表達組差異基因火山圖圖B-D:基于高低PD-1表達差異差異基因輸入WGCNA篩選關鍵模塊基因
3、結合腫瘤免疫細胞浸潤篩選相關基因
圖A: 基于23種免疫浸潤細胞識別TME亞型圖B-C: 分析TME亞型中PD-1表達、分組分布差異圖D: 結合PD-1表達相關基因共同篩選TME和PD-1表達相關基因圖EF: TME和PD-1表達相關基因功能、通路富集
4、PD-1表達和免疫浸潤相關基因預后模型構建和驗證
圖A: 基于lasso回歸分篩選最佳建模組合因子圖B-F: 訓練集和獨立驗證集評估預后模型的預測效能圖G: 預后模型評分在臨床特征中的差異
三、機制研究:RAD51 高表達與腫瘤侵襲性和更差預后相關
導讀: 研究收集了大量的數(shù)據(jù)集:17個數(shù)據(jù)集8515樣本。從 RAD51與DNA修復機制展開研究,分析了RAD51與腫瘤進展相關通路、TME、突變、藥物敏感性、預后等層面相關性。亦是單基因純生信分析,亮點在于數(shù)據(jù)量大、邏輯層層遞進、涉及面廣。
1、RAD51基因表達與DNA損傷修復活性、癌細胞增殖、高突變頻率相關
圖A: RAD51在疾病和正常間的表達差異圖B: RAD51表達與瘤間異質性和同源重組修復缺陷得分(HRDscore)顯著相關圖C: 不同隊列RAD51高表達顯著富集到DNA修復途徑,DNA修復途徑相關基因在RAD51高低表達組存在顯著差異
圖A: RAD51與細胞增值評分顯著正相關圖B: RAD51表達在不同隊列中隨著grade增加顯著升高,與細胞增值marker: MKI67表達顯著正相關圖C:不同隊列中 6個細胞增值相關基因集顯著富集到RAD51高表達組
圖A: RAD51高表達組Silent 和Non-silent 突變頻都顯著高于低表達組圖B:METABRIC隊列中BRCA1/BRCA2/BRCA1+BRCA2三個突變組較野生型組RAD51都顯著高表達,TCGA中未觀測到該現(xiàn)象(RAD51與癌癥突變水平相關,與BRCA突變不一致)
2、RAD51高表達乳腺癌具有免疫原性并通過TME激活癌癥免疫
圖A: RAD51高表達患者有更高的免疫惑性評分圖B:不同隊列中RAD51高表達患者有更高的免疫細胞浸潤
3、RAD51關聯(lián)藥物敏感性
圖A: RAD51表達與藥物IC50相關性分析(GDSC)圖B:不同隊列中RAD51表達在新輔助治療前后的表達差異圖C:不同隊列RAD51表達在病理完全緩解pCR和殘余腫瘤RD中的表達差異
4、RAD51高表達患者有更差的預后
不同的隊列分析RAD51 的預后價值發(fā)現(xiàn),RAD51 高表達患者有更差的DFS, DSS , OS 生存
總結:
今天分享的單基因3個思路分別研究的重點分別是:相關表型、預后signature、機制。當然,單基因研究的路子遠不止這三個,例如,之前生信人還分享過單基因的鋪平式泛癌思路。如果不會做單基因的分析,挑選一個最新報道功能強大的基因,然后換一種癌型進行分析(由于人類癌癥的異質性很大,同樣的基因在不同腫瘤中可能參與不同的功能通路)然后可以進行類比,搬運到別的腫瘤中進行分析,添加一些加分項(eg.單細胞、實驗等),言之有理即可。
單基因花式分析思路
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