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前段時間，小編為大家介紹了一系列的免疫原性細胞死亡（ICD），并且為大家盤點了針對ICD，我們可以著手的研究思路。不過之前的分享，更多的是從研究潛力和可以切入的角度來說。那么ICD到底能不能引起審稿人的興趣，ICD的生信文章目前能到什么水平？這時候一篇近期發表的ICD生信文章，會給我們最直接的答案。因此，小編今天為大家剖析一篇7.5分的ICD生信文章。相信大家在看完之后，能夠對ICD的研究潛力有一個更好的把握。
免疫原性細胞死亡作為調節性細胞死亡的一種，足以激活適應性免疫。大量的研究表明ICD具有重塑腫瘤免疫微環境的能力，可能有助于免疫治療。基于ICD相關的biomarker用于患者分層具有巨大的潛力和優勢。因此，作者基于ICD相關基因表達在頭頸鱗狀細胞癌（HNSCC）中識別了兩個分子亞型。其中，ICD-high亞型與患者良好臨床結局有關，富含了大量的免疫細胞浸潤以及免疫反應信號激活。此外，作者構建和驗證了一個ICD相關預后signature，與腫瘤免疫微環境有關，能夠預測HNSCC患者預后。總的來說，作者基于ICD建立了一個新的HNSCC分層系統，對于預測患者預后和免疫治療有較高的臨床價值。
摘要從三個方面來書寫：
一、免疫原性細胞死亡研究進展
免疫原性細胞死亡被識別為調節性細胞死亡的一種，能夠觸發適應性免疫反應。大量綜合的研究已經做過去的幾年探索了免疫原性細胞死亡的概念。ICD觸發特定抗腫瘤免疫反應的能力已經被越來越多的研究強調。值得注意的是，雖然ICD已經在大量的臨床前模型中應用，但是現有的ICD應用的臨床實驗證據還不足以令人信服。因此，患者進一步的研究應該在臨床背景下進行，以評估ICD的可能性。
二、頭頸鱗狀細胞癌研究進展
頭頸鱗狀細胞癌具有糟糕的預后，并且晚期患者生存率相當低。越來越多的研究證據提示，免疫系統在HNSCC發展過程中行使了重要功能，因為腫瘤細胞通過激活抑制檢查點通路來抑制抗腫瘤T細胞反應來逃避免疫檢測。免疫治療（例如單克隆抗體，免疫檢查點抑制劑，共刺激激動劑，癌癥疫苗等）已經被證明是治療HNSCC有利的治療策略。腫瘤免疫治療的持續發展和靶向免疫檢查點治療的T細胞反應知識的增多，與藥物封鎖它們免疫檢查點的臨床研究的效力相結合，將會有更突出的研究預測和識別HNSCC免疫治療的生物標志物。
三、該研究概述
在這項研究中，作者旨在HNSCC中識別ICD相關生物標志物以及開發ICD風險模型來預測患者免疫微環境、預后和免疫治療反應。這項研究在將來能夠幫助醫生對于治療做出最好的選擇。
文章所使用的數據包括：TCGA HNSCC 502樣本作為訓練集，GEO GSE41613 97樣本作為驗證集。
方法包括：IHC驗證CALR在HNSCC中表達水平；ConsensusClusterPlus R package用于聚類識別分子亞型；Limma R package用于識別亞型間差異表達基因；GO/KEGG和GSEA用于探索功能；CIBERSORT用于分析亞型免疫landscape；TIDE用于分析免疫治療效果；Maftools用于分析體細胞突變；Kaplan-Meier用于分析生存；單變量多變量cox用于獨立性分析；LASSO cox用于構建signature。
結果一共5個部分：
1.共識聚類識別ICD相關亞型
2.識別不同ICD亞型差異表達基因和信號通路
3.ICD-high和ICD-low亞型體細胞突變和腫瘤微環境landscape
4.構建和驗證ICD風險signature
5.ICD風險signature于腫瘤免疫微環境相關
其實整體上看，算是兩條故事線：亞型的識別和刻畫；風險signature的構建。為什么說是兩條故事線呢，因為一般識別亞型之后，為了臨床應用，會選擇亞型的特征來構建臨床應用的評分；但是當前的文章，構建風險signature所選擇的特征，其實并不是亞型的特征，而是ICD基因本身。當然了，這種模式在這個水平的研究中，也常見。
我們具體來看每個結果：
1.共識聚類識別ICD相關亞型
ICD基因來自于先前的研究（Ref: 27057433. Oncoimmunology. 2015 Aug. IF: 8.110）。
在識別亞型之前，作者先利用STRING數據庫探索了一下ICD基因間的互作關系；同時分析了ICD基因的轉錄擾動水平，并用IHC對其中一個基因CALR進行了驗證。最后，基于ICD基因表達采用共識聚類識別了兩個ICD相關亞型，并且根據ICD表達水平，定義了ICD-high和ICD-low。生存分析結果可以看到，ICD-high具有更好的生存，不過figure1 G卻是ICD high生存更差，從后邊的分子機制的解析和后邊的描述以及ICD本身的抗腫瘤激活機制來看，應該是圖例標反了。
2.識別不同ICD亞型差異表達基因和信號通路
因為兩組患者生存具有顯著差異，所以接下來作者識別了每組患者關鍵差異基因和信號通路以此來比較調節預后的分子機制。
從結果可以看到，ICD high上調的基因主要富集在免疫激活相關通路，包括cytokine, cytokine receptor, Th 17 cell differentiation等，表明ICD high與免疫激活微環境相關。最后，為了識別ICD high激活相關的通路，進行了GSEA，發現了一些免疫相關的通路，T cell receptor signaling pathway等。
3.ICD-high和ICD-low亞型體細胞突變和腫瘤微環境landscape
為了比較兩組患者的基因組不同，作者比較了兩組患者的突變圖譜，發現雖然TP53, TNN等基因突變頻率很高，但是兩組間具有差別。
此外，大量的研究表明，ICD能夠影響特定抗腫瘤免疫反應的激活。因此，作者比較了兩組患者的免疫微環境。ICD high具有更高的immune score和更低的tumor purity。接下來比較了22種免疫細胞的比例，ICD high具有更高的 B cell, CD8+T cell, macrophage M1 and M2等（免疫細胞比例的箱式圖圖例寫的是expression，應該是proportion才對）。ICD high組HLA和免疫檢查點上調，這些結果表明ICD high與免疫hot表型相關，而ICD low與免疫cold表型相關。
4.構建和驗證ICD風險signature
文章的第二個故事線，基于ICD基因，而不是亞型間的差異基因（或者說亞型間的特征）采用LASSO cox構建風險signature，在訓練集中發現signature能夠預測患者預后，并且在驗證集中得到證實。
5.ICD風險signature與腫瘤免疫微環境相關
由于ICD在抗腫瘤免疫中的生物學作用，作者最后探索了風險signature與免疫微環境的關系。可以看到，風險評分與CD8, active NK cell, 和CD4 memory cell負相關，同時在GEO數據中得到驗證。接著，使用TIDE來評價ICD風險signature的預測能力。ICD signature在no response組更高，暗示了ICD低得分患者免疫治療獲益。不過，從figure 6C來看，箱式圖展示的結果，是response組患者signature更高。所以這里是文章第二處悖論的地方。僅從生存結果和三種細胞類型的結果來看，high risk組可能具有更多的cold表型，可能免疫治療效果確實如文字描述一樣，low risk療效會更好。如果是這樣，那這里的圖例就又標反了。
最后，通過單變量和多變量cox表明風險signature與患者OS顯著相關且是獨立預后因素。
討論部分可以總結為三部分：
一、結合免疫原性治療和免疫治療為治療惡性腫瘤帶來了巨大希望。因此，識別ICD相關生物標志物是可能有利的，能夠區分患者使他們從免疫治療中獲益。
二、作者表明，ICD相關基因的表達與HNSCC的預后和免疫微環境相關。作者基于ICD相關基因識別了兩個分子亞型。ICD high亞型具有更高水平的免疫細胞浸潤，與患者良好臨床結局有關。此外，作者構建和驗證了一個ICD相關預后風險signature，能夠作為獨立因素較好地預測患者OS。
三、總的來說，該研究強調了ICD亞型的改變與腫瘤免疫微環境的關系。這些觀察結果可能有益于HNSCC患者的基于免疫治療的干預措施。此外，作者還構建和驗證了一個ICD相關預后signature，能夠顯著地預測HNSCC患者OS時間。
文章整體看下來，除了采用IHC驗證了一個基因表達之外，其余部分都是生信分析的結果。從框架上來看，可能很多人會覺得兩條故事線反而會造成每條故事線都研究得不深入的情況。此外，文章還出現了兩個非常明顯且影響結論的“圖片誤用”。不過，在眾多鐵死亡、細胞焦亡、壞死性凋亡的研究主流中，這篇免疫原性細胞死亡的研究能夠得到審稿人的認同，也從側面表明了該方向的潛力。
