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单细胞和bulk RNA测序的综合分析预测肺鳞状细胞癌治疗反应和预后
编辑人员丨1天前
目的:通过整合单细胞RNA测序(sing-cell RNA sequencing, scRNA-seq)和癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据,探索肺鳞状细胞癌(lung squamous cell carcinoma, LUSC)中差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)和预后相关基因,并构建基于这些基因的预后模型。为了更好地了解LUSC中的免疫微环境(tumor microenvironment, TME),进一步分析了免疫细胞的浸润特征,揭示其与LUSC患者预后的潜在关联。方法:从基因表达综合数据库GEO(GSE118245)中获取LUSC单细胞RNA测序数据,并通过质量控制和数据标准化,鉴定出不同的细胞群体。使用Seurat软件包进行主成分分析(principal component analysis, PCA)和统一流形近似投影(uniform manifold approximation and projection, UMAP)进行降维聚类。基于TCGA数据库中的LUSC患者样本,使用TCGAbiolinks包获取批量RNA测序数据,并对肿瘤样本和正常样本之间的DEGs进行筛选,采用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)构建基因共表达网络。使用Cox回归和最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)回归构建基于DEGs的预后模型,Kaplan-Meier生存曲线评估患者总生存期(overall survival, OS)。使用CIBERSORT算法评估不同风险组中的免疫细胞浸润比例,比较22种免疫细胞在高风险和低风险组中的差异。结果:从LUSC单细胞数据中质控得到出5 360个细胞,注释为13个不同的细胞群,并通过SingleR注释为8种细胞类型。与对照组相比,LUSC组中的中性粒细胞、CD4+ T细胞和骨骼肌细胞比例显著上升。差异表达基因分析共筛选出3 396个DEGs,其中1 851个基因上调,1 545个基因下调。GO和KEGG富集分析表明,DEGs主要参与细胞周期、感染和补体级联反应等重要生物过程。在TCGA-LUSC数据中,使用WGCNA识别出与LUSC发展显著相关的蓝色模块,在此基础上筛选出61个交集基因进行进一步分析。单因素Cox回归和LASSO回归分析共识别出4个独立的预后相关基因(ITIH3、MME、PLAAT1和ATP13A5),构建了风险评分模型。Kaplan-Meier生存曲线显示高风险组患者的总生存期显著低于低风险组。免疫浸润分析结果表明,高风险组患者肿瘤中的CD8+ T细胞、活化的记忆CD4+ T细胞和滤泡辅助性T细胞比例显著高于低风险组,进一步支持了免疫微环境对LUSC进展的关键作用。结论:通过整合单细胞和TCGA数据,成功鉴定了LUSC中的关键差异表达基因,构建了有效的预后模型。模型在多个验证队列中表现出预后预测,揭示的免疫细胞浸润特征为LUSC的免疫微环境提供了新的见解。免疫细胞在LUSC的发生和进展中发挥重要作用。
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编辑人员丨1天前
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肝癌免疫浸润联合RNA结合蛋白和转录因子预后指标的构建分析
编辑人员丨1天前
目的:全面分析肝癌的RNA结合蛋白和转录因子基因表达及免疫浸润对肝癌预后的预测价值。方法:在癌症基因组图谱(TCGA)( n=365)、基因表达综合数据库GSE54236( n=78)和GSE14520( n=221)中筛选RNA结合蛋白和转录因子的共同基因集,单因素Cox回归分析进行初筛,通过LASSO-Cox构建生存回归模型,通过标准化得到整合RNA结合蛋白和转录因子的复合指数CIRT,根据其中位数将肝癌患者分为CIRT high组( n=182)和CIRT low组( n=182),并分析两组免疫浸润等差异。 结果:共筛选出37个预后相关的RNA结合蛋白和转录因子基因,通过LASSO-Cox构建基于其中7个最相关基因的预后预测模型。CIRT high组患者的M1型巨噬细胞( P=0.032)、M2型巨噬细胞( P=0.009)、静息肥大细胞( P<0.001)、活化自然杀伤细胞( P=0.007)和静息记忆CD4 + T细胞水平较低( P<0.001),而CIRTlow组的静息树突状细胞( P=0.048)、M0型巨噬细胞( P<0.001)、中性粒细胞( P=0.049)、滤泡辅助性T细胞( P=0.004)和调节性T细胞( P=0.001)水平较低,差异具有统计学意义。基因富集分析显示,CIRT high组的TCGA和GSE14520在细胞周期、DNA修复过程中高度富集。在TCGA队列中,CIRT low组的患者比CIRThigh组的患者总生存更优。对TCGA队列中5年随访数据进行分析,CIRT对于肝癌患者长期生存预后具有良好的预测价值(受试者工作特征曲线下面积0.71)。 结论:在肝癌中建立了基于RNA结合蛋白和转录因子表达谱以及免疫细胞浸润的新的预后指标,CIRT可以作为一个独立的预后预测指标。
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编辑人员丨1天前
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HIV感染者外周血Tfh细胞与B细胞异常分化相关性分析
编辑人员丨1天前
目的:探讨HIV感染急性期(acute HIV infection, AHI)和慢性期(chronic HIV infection, CHI)外周血滤泡辅助性T细胞(circulating T follicular helper cell,cTfh)的动力学变化及对B细胞分化的影响。方法:从北京佑安医院男男性行为高危筛查队列中筛选HIV感染者和HIV阴性的健康对照者(healthy controller, HC)。采用流式分析方法,分别检测AHI、CHI和HC组cTfh细胞和B细胞亚群的比例和数量并进行比较分析。结果:与HC相比,cTfh细胞比例在AHI显著升高并持续至CHI,但AHI和CHI无显著差异(AHI vs HC:2.09±1.48 vs 0.26±0.38, t=5.25, P<0.001;CHI vs HC:2.26±1.35 vs 0.26±0.38, t=6.25, P<0.001;AHI vs CHI:2.09±1.48 vs 2.26±1.35, t=0.40, P=0.449)。B细胞各亚群中,活化记忆B细胞(activated memory,AM)、组织样记忆B细胞(tissue-like memory, TLM)和浆母细胞(plasmablast,PB)的比例在AHI和CHI均显著升高[AM(AHI vs HC:3.59±1.77 vs 0.83±0.44, t=6.65, P<0.001;CHI vs HC:3.99±2.49 vs 0.83±0.44, t=5.46, P <0.001);TLM(AHI vs HC:11.05±4.96 vs 1.30±0.93, t=8.45, P<0.001;CHI vs HC:13.91±6.59 vs 1.30±0.93, t=8.28, P<0.001);PB(AHI vs HC:3.01±2.50 vs 0.43±0.26, t=4.47, P<0.001;CHI vs HC:1.88±1.57 vs 0.43±0.26, t=3.97, P<0.001)],静息记忆B细胞(resting memory, RM)和初始成熟B细胞(na?ve mature, NM)在AHI和CHI较HC显著下降[RM(AHI vs HC:20.06±9.74 vs 25.43±10.91, t=1.70, P=0.040;CHI vs HC:15.70±8.47 vs 25.43±10.91, t=3.29, P=0.003);NM(AHI vs HC:55.71±13.88 vs 66.26±11.71, t=2.90, P=0.004;CHI vs HC:58.33±14.47 vs 66.26±11.71, t=1.94, P=0.006)]。相关性分析发现,cTfh细胞比例在AHI与AM( r=0.67, P<0.001)、经典记忆B细胞(classical memory, CM)( r=0.59, P=0.001)、RM( r=0.47, P=0.010)和PB( r=0.65, P<0.001)正相关性,与NM负相关( r=-0.55, P=0.003)。CHI除与PB正相关外( r=0.56, P=0.003),未发现cTfh细胞比例与其他B细胞亚群有相关性。 结论:AHI引起cTfh细胞扩增,由此可能导致B细胞异常分化,从而影响抗体的产生。
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编辑人员丨1天前
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利妥昔单抗和糖皮质激素对天疱疮中桥粒芯蛋白特异性记忆B细胞和桥粒芯蛋白特异性滤泡辅助性T细胞的作用
编辑人员丨1天前
天疱疮是一种由针对桥粒芯蛋白(DSG)的自身抗体介导的自身免疫性水疱性疾病。研究显示,与单独使用糖皮质激素相比,应用利妥昔单抗(RTX)作为一线治疗药物能够使更多的天疱疮患者在停药后仍得到长期缓解。为了解RTX治疗天疱疮患者后介导长期临床缓解的免疫学机制,作者通过流式细胞法分析DSG特异性记忆B细胞和DSG特异性滤泡Th的表型,并通过酶联免疫斑点试验检测单独使用糖皮质激素或RTX治疗的患者的抗体分泌细胞水平。临床研究结果显示,RTX诱发了IgG类别转换的DSG特异性记忆B细胞的显著减少。因此,在应用RTX后完全缓解的患者中不能再检测到抗DSG抗体分泌细胞。相比之下,糖皮质激素并没有改变DSG特异性记忆B细胞的频率或表型,即使在症状缓解的患者中仍能够检测到抗DSG抗体分泌细胞。作者通过使用peptide-HLADRB1*0402 tetramer染色,得出在应用RTX后,DSG3特异性滤泡Th水平显著下降,而在糖皮质激素治疗后其能保持稳定。
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编辑人员丨1天前
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滤泡辅助性T细胞在HIV感染及疫苗免疫中的作用及机制
编辑人员丨1天前
滤泡辅助性T细胞( follicular helper T cell,Tfh )是近期发现的具有B细胞辅助功能的CD4 +T淋巴细胞亚群,对于生发中心形成、亲和力成熟、高亲和力抗体产生和记忆B细胞的发育至关重要。Tfh与艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)发展进程密切相关。在人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染过程中,Tfh细胞数量、功能、病毒潜伏、Tfh/滤泡调节T细胞(follicular regulatory T cell,Tfr)比例平衡、中和抗体产生等方面均发生变化。文章综述Tfh在HIV感染及疫苗免疫后抗体应答中的作用及机制,旨在为HIV疫苗的设计与免疫策略制定提供参考。
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编辑人员丨1天前
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膀胱癌免疫细胞浸润模式及其与预后的相关性
编辑人员丨1天前
目的:研究膀胱癌中免疫细胞的浸润模式,并探讨免疫细胞浸润与膀胱癌预后的关系。方法:从GEO数据库中下载膀胱癌的相关基因芯片数据GSE13507及相关临床数据,通过CIBERSORT软件利用反卷积法计算膀胱癌中22种免疫细胞的浸润情况,并利用R软件Survival包进行生存分析,分析每种免疫细胞与膀胱癌生存预后的关系。结果:从GEO数据库下载GSE13507芯片中得到正常膀胱组织(68例)和膀胱癌组织(165例),采用反卷积法计算免疫细胞浸润比例,得到正常膀胱组织13例,膀胱癌组织15例,膀胱癌组织中浸润水平较高的免疫细胞为:M0巨噬细胞[(13.18±12.53)%]、M2巨噬细胞[(12.12±10.27)%]、活化的树突状细胞[(7.77±7.84)%]和调节性T细胞[(7.37±5.99)%]。正常膀胱组织和膀胱癌组织的记忆性B细胞、滤泡辅助性T细胞、中性粒细胞浸润水平比较,差异有统计学意义( P=0.004、0.019、0.012)。与膀胱癌具有相关性的免疫细胞包括:活化的肥大细胞与活化的树突状细胞( r=0.75)、中性粒细胞与嗜酸性粒细胞( r=0.72)、活化的树突状细胞与幼稚CD4 T细胞( r=0.68)、幼稚B细胞与滤泡辅助性T细胞( r=0.65)、静息态树突状细胞与未活化的CD4记忆性T细胞( r=0.64)。膀胱癌中的免疫细胞浸润与预后具有相关性的包括:记忆性B细胞、幼稚B细胞、调节性T细胞(均 P<0.05)。 结论:膀胱癌中存在不同程度的免疫细胞浸润,记忆性B细胞、幼稚B细胞、调节性T细胞可以成为膀胱癌生存预后的标志物和免疫治疗的靶点。
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编辑人员丨1天前
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初始CD4 +T细胞向滤泡辅助性T细胞分化的调控机制
编辑人员丨1天前
滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cells,Tfh)在维持生发中心功能、调控B细胞亲和力成熟、浆细胞分化及记忆B细胞产生等发挥重要作用。初始CD4 +T细胞分化成Tfh细胞的过程较复杂,不仅受抗原的性质和细胞因子等因素的调控,还需要转录因子及RNA结合蛋白等共同参与其分化过程。文章总结了诱导初始CD4 +T细胞分化成Tfh细胞过程中的调控机制,以及Tfh细胞具有向其他亚群分化潜能的可能机制,以便为疫苗研制及免疫疾病治疗等提供依据。
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编辑人员丨1天前
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基于加权基因共表达网络分析筛选卵巢上皮性癌预后相关关键基因并建立基因预后模型
编辑人员丨1天前
目的:基于加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选卵巢上皮性癌(卵巢癌)预后相关关键基因,并建立基因预后模型。方法:(1)从美国国家生物技术信息中心(NCBI)基因表达综合(GEO)数据库下载基因表达谱数据集GSE26712,共有185份卵巢癌组织标本和10份正常卵巢组织标本的数据,采用limma软件包筛选出卵巢癌的差异表达基因,与WGCNA筛选出的卵巢癌预后相关模块基因绘制韦恩(Venn)图,取其交集,得到交集基因;再结合基因本体(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)进行信号通路富集分析,构建交集基因相应蛋白之间的相互作用网络。(2)在交集基因中,采用单因素及多因素Cox回归模型分析筛选出与卵巢癌患者总生存时间显著相关的关键基因,据此构建基因预后模型,预后模型风险评分为各关键基因的表达水平乘以相应权重值后求和,以风险评分的中位数为界分为高风险组和低风险组。使用癌症基因组图谱(TCGA)数据库(共有379份卵巢癌组织标本)进行验证;并对TCGA数据库中的高风险组、低风险组采用基因集富集分析(GSEA)进行KEGG信号通路富集、基因突变分析和免疫特征分析。结果:(1)数据集GSE26712筛选出的1 024个卵巢癌差异表达基因与WGCNA筛选出的523个卵巢癌预后相关模块基因绘制韦恩图,取其交集获得378个交集基因。(2)单因素及多因素Cox回归模型分析共筛选出6个与预后显著相关的关键基因,即BNC1、CERK、FOXO1、GALNT6、MRPL2、PRSS2基因,构建基因预后模型,风险评分=BNC1基因表达水平×0.06+CERK基因表达水平×0.24+FOXO1基因表达水平×0.14+GALNT6基因表达水平×(-0.22)+MRPL2基因表达水平×(-0.20)+PRSS2基因表达水平×(-0.07)。训练集(GSE26712数据集)和验证集(TCGA数据库)中低风险组总生存率均显著高于高风险组( P<0.001, P=0.003)。采用GSEA进行的KEGG信号通路富集发现,低风险组的基因在氧化磷酸化相关通路中富集,高风险组的基因在恶性肿瘤、钙离子等信号通路中富集;基因突变分析发现,TP53和TTN基因在高风险组(分别为82%、23%)和低风险组(分别为85%、24%)中的突变率均高于15%;免疫特征分析发现,低风险组浆细胞、滤泡辅助性T淋巴细胞、M1型巨噬细胞的浸润比例均显著高于高风险组( P均<0.05),而休眠记忆CD 4 T淋巴细胞的浸润比例显著低于高风险组( P<0.05)。 结论:基于WGCNA筛选的卵巢癌关键基因建立的基因预后模型能有效预测卵巢癌患者的预后,基因预后模型中的6个关键基因为研究卵巢癌的发生、发展及治疗靶点提供了参考依据。
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编辑人员丨1天前
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结直肠癌免疫细胞浸润模式及其与患者临床特征和总生存的相关性分析
编辑人员丨1天前
目的:探讨结直肠癌免疫细胞浸润模式,分析免疫细胞浸润与患者临床特征及总生存(OS)的相关性。方法:在癌症基因组图谱(TCGA)数据库中下载615例结直肠癌RNA测序数据,数据更新于2019年7月19日。包括结直肠癌肿瘤组织571例、癌旁组织44例,其中具有临床资料552例,包括生存时间、生存状态、年龄、性别、临床分期、分级、肿瘤部位等信息。采用CIBERSORT工具反卷积算法,基于标准化的基因表达数据计算出22种免疫细胞的相对含量。根据CIBERSORT算法的结果验证,选取反卷积结果准确性高的样本( P<0.05),用于分析和绘图。分析免疫细胞浸润模式与患者临床特征及OS的相关性。 结果:采用CIBERSORT方法运行后过滤去除 P≥0.05的样本,共筛选出肿瘤组织样本282例,癌旁组织样本16例;其中有临床信息者共293例,包括肿瘤组织样本277例、癌旁组织样本16例。293例样本中M0巨噬细胞、M1巨噬细胞、M2巨噬细胞、CD8 + T细胞及未活化的CD4记忆性T细胞占总免疫细胞的比例较高;在肿瘤组织样本中,M0巨噬细胞、M1巨噬细胞、活化的CD4记忆性T细胞、未活化的自然杀伤(NK)细胞表达量较高;在癌旁组织中,初始B细胞、M2巨噬细胞、活化的NK细胞、未活化的树突细胞、未活化的肥大细胞及浆细胞等表达量较高;随着临床分期的升高,滤泡辅助性T细胞、活化的CD4记忆性T细胞、活化的NK细胞、M1巨噬细胞表达量降低,浆细胞、调节性T细胞表达量升高,差异均有统计学意义(均 P<0.05)。M1巨噬细胞、未活化的肥大细胞、活化的CD4记忆性T细胞、CD8 + T细胞、滤泡辅助性T细胞在右半结肠癌中表达量较高,而M0巨噬细胞、活化的肥大细胞在左半结肠和直肠癌中表达量较高,差异均有统计学意义(均 P<0.05)。以浸润的免疫细胞的中位表达水平将患者分为高浸润组和低浸润组进行生存分析,结果显示初始B细胞浸润程度高的患者OS较好,而M2巨噬细胞、活化的肥大细胞、中性粒细胞浸润程度高的患者OS较差。 结论:结直肠癌中不同分期、部位的样本中存在不同类型的免疫细胞浸润模式,且与肿瘤进展及患者OS密切相关,有望用于治疗靶点开发及预后预测。
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编辑人员丨1天前
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钾通道四聚结构域17在肾透明细胞癌中的表达及其临床意义
编辑人员丨1天前
目的:利用生物信息学分析钾通道四聚结构域17(KCTD17)在肾透明细胞癌(ccRCC)中的表达及临床意义,并探究相关机制。方法:结合癌症基因图谱数据库,分析KCTD17在ccRCC肿瘤和癌旁组织中转录水平差异及其与临床病理特征相关性。通过Kaplan-Meier和Cox回归分析KCTD17表达与ccRCC总体生存期和无进展生存期的临床关系。利用通路分析KCTD17在ccRCC中参与的机制。CIBERSORT数据库分析KCTD17表达与免疫细胞浸润及免疫检查点基因的相关性。结果:KCTD17在ccRCC癌组织中表达升高(癌比癌旁组织为3.08±0.89比2.49±0.87, t=4.034, P<0.001),其表达与临床分期(Ⅲ期比Ⅰ期为3.220±0.888比2.998±0.897, t=2.298, P=0.01,Ⅲ期比Ⅱ期为3.220±0.888比2.724±1.348, t=2.539, P<0.05,Ⅳ期比Ⅰ期为3.402±0.832比2.998±0.897, t=3.755, P=0.001,Ⅳ期比Ⅱ期为3.402±0.832比2.724±1.348, t=3.371, P<0.01)、分级(G4比G1为3.678±0.67比3.237±0.454, t=3.058, P=0.007;G4比G2为3.678±0.67比2.922±0.943, t=7.572, P<0.001;G4比G3为3.678±0.67比3.102±0.920, t=5.716, P<0.001)、肿瘤分期(T3期比T1期为3.283±0.857比3.008±0.896, t=3.271, P<0.001;T3期比T2期为3.283±0.857比2.767±1.264, t=3.127, P<0.01;T4期比T1期为3.925±0.997比3.008±0.896, t=2.865, P<0.05;T4期比T2期为3.925±0.997比2.767±1.264, t=3.308, P<0.01)、淋巴结转移(转移比非转移为4.018±0.593比3.054±1.027, t=5.777, P<0.001)和远处转移(转移比非转移为3.375±0.791比3.027±0.979, t=3.408, P<0.01)显著正相关。KCTD17高表达患者总体生存率( P<0.01)和无进展生存率( P<0.001)均低于低表达患者,且KCTD17是ccRCC患者总体生存期[风险比( HR):1.408,95%可信区间( CI):1.162~1.705, P<0.001]和无进展生存期( HR:1.609,95% CI:1.308~1.980, P<0.001)的独立预测因素。通路分析显示KCTD17可能通过上皮间质转化( P<0.001)、凝血( P<0.001)、缺氧( P<0.001)、补体( P<0.001)、白细胞介素(IL)-6/酪氨酸激酶(JAK)/信号转导与转录激活因子3(STAT3)信号( P<0.005)及脂肪酸代谢( P<0.05)及肿瘤免疫微环境相关通路[免疫反应调节( P<0.001)、淋巴细胞活化正向调节( P<0.001)、B细胞受体信号调节( P<0.001)、免疫效应过程调节( P<0.001)、补体激活调节( P<0.001)、经典补体激活途径( P<0.001)和免疫球蛋白受体结合( P<0.001)]参与ccRCC发生发展及导致不良预后。KCTD17高表达组的浆细胞(高表达组比低表达组为0.029±0.020比0.026±0.025, t=1.702, P<0.05)、CD8 T细胞(高表达组比低表达组为0.116±0.102比0.085±0.082, t=3.806, P<0.001)、休眠记忆CD4 T细胞(高表达组比低表达组为0.079±0.059比0.063±0.048, t=3.357, P=0.001)、激活记忆CD4 T细胞(高表达组比低表达组为0.006±0.002比0.004±0.003, t=9.023, P<0.001)、滤泡辅助性T细胞(高表达组比低表达组为0.019±0.014比0.015±0.013, t=3.409, P<0.001)、调节性T细胞(高表达组比低表达组为0.012±0.010比0.009±0.006, t=4.191, P<0.001)、休眠NK细胞(高表达组比低表达组为0.013±0.004比0.010±0.002, t=10.930, P<0.05)、激活NK细胞(高表达组比低表达组为0.033±0.025比0.027±0.020, t=2.732, P<0.05)、M0巨噬细胞(高表达组比低表达组为0.023±0.012比0.016±0.010, t=7.297, P<0.001)、M1巨噬细胞(高表达组比低表达组为0.040±0.029比0.030±0.022, t=4.742, P<0.001)、M2巨噬细胞的浸润(高表达组比低表达组为0.207±0.100比0.155±0.082, t=6.542, P<0.001)丰度升高。KCTD17表达水平与常见免疫检查点基因PD1[相关系数(cor)=0.404, P<0.001]、TIGIT(cor=0.403, P<0.001)、CTLA4(cor=0.398, P<0.001)、LAG3(cor=0.397, P<0.001)、MIF(cor=0.169, P<0.001)显著正相关。 结论:KCTD17在ccRCC中高表达并提示预后不佳,可能与肿瘤微环境免疫抑制相关。
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编辑人员丨1天前
