单基因免疫分析再现江湖

今天跟大家分享的是11月份发表在frontiers in oncology（IF：4.137）上的一篇关于单基因免疫分析的文章。

Prognostic and Immunological Role of FUN14 Domain Containing 1 in Pan-Cancer: Friend or Foe?

在泛癌中FUNDC1的预后和免疫学作用：是敌是友？

 

关于单基因免疫的推送：

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1、泛癌-单基因分析

Aberrant expression of embryonic mesendoderm factor MESP1 promotes tumorigenesis

胚胎中胚层因子MESP1的异常表达促进肿瘤发生

2、乳腺癌-JAK1作为预后

JAK1 as a prognostic marker and its correlation with immune infiltrates in breast cancer乳腺癌中基因JAK1作为预后标志物并且和免疫浸润相关分析

3、单基因免疫思路讲解

LAYN——与胃癌和结肠癌免疫浸润相关的预后基因文献解读

4、单基因、单癌型如何深入研究

CDK5作为人肺癌肿瘤启动子的功能

背景：FUNDC1基因在线粒体自噬中起着关键作用，这与人类免疫力密切相关。但是，FUNDC1在癌症中的作用仍不清楚。这项研究旨在可视化泛癌中FUNDC1的预后情况，并研究FUNDC1表达与免疫浸润之间的关系。

一.材料和方法

1.1 FUNDC1在ONCOMINE人类癌症中的表达

在ONCOMINE数据库中分析了不同癌症类型中FUNDC1的mRNA表达。阈值设为P值为0.001，Fold-change为1.5。

1.2 PrognoScan，GEPIA和Kaplan-Meier Plotter中的生存分析

在这一部分，作者在PrognoScan，Kaplan-Meier Plotter和GEPIA中分析了FUNDC1表达与泛癌生存率的相关性。具体来说，作者在PrognoScan的所有可用微阵列数据集中搜索FUNDC1表达水平，以确定其与预后的关系，包括总生存期（OS）和无病生存期（DFS）。接下来使用R包forestplot来汇总和可视化PrognoScan的生存分析。作者在GEPIA中探讨了每种可用癌症类型中FUNDC1表达对OS和DFS的影响。

1.3 TIMER和GEPIA中FUNDC1表达与免疫细胞之间的相关性

作者使用TIMER和GEPIA数据库确定FUNDC1表达与免疫浸润之间的关系。其中TIMER数据库包含来自TCGA的32种癌症类型的10,897个样本，可以评估免疫浸润的丰度，其应用反卷积方法从基因表达谱中推断出肿瘤浸润免疫细胞的数量。作者用所有六种类型的免疫浸润细胞（包括B细胞，CD4 + T细胞，CD8 + T细胞，中性粒细胞，巨噬细胞和树突状细胞）的丰度分析了FUNDC1的表达，还确定了FUNDC1的表达水平与肿瘤纯度之间的关系。

除了对免疫细胞类型进行一般分析外，作者从R＆D Systems网站选择免疫基因标记，并应用Spearson相关性分析了FUNDC1表达与几种免疫细胞标记之间的相关性，以识别浸润性免疫细胞的潜在亚型。

1.4 统计分析

使用Kaplan-Meier方法估算生存曲线。为了比较生存曲线，作者使用对数秩检验来计算Kaplan-Meier plotter和GEPIA中的HR和对数秩P值。使用单变量Cox回归模型来计算PrognoScan中的HR和Cox P值。使用Spearman的相关性来评估基因表达的相关性。

二.结果展示

2.1泛癌中FUNDC1的mRNA表达水平

在这一部分，作者在Oncomine中分析了FUNDC1 mRNA的表达水平，以探究FUNDC1在泛癌队列中的表达。结果表明，与各个正常组相比，FUNDC1表达在乳腺癌，宫颈癌，结肠直肠癌，肺癌，卵巢癌，胰腺癌和前列腺癌以及白血病和淋巴瘤中的表达更高。同时，仅在一个乳腺癌数据集中发现了FUNDC1的较低表达（图1A）。作者使用TIMER检查了TCGA中的RNA测序数据来进一步评估泛癌中FUNDC1的表达。图1B中显示了肿瘤和邻近正常组织中的差异FUNDC1表达模式。

 图1. FUNDC1在泛癌中的表达模式

2.2 FUNDC1在癌症中的多方面预后价值

接下来，作者研究了FUNDC1在不同数据库中对泛癌的预后价值。作者在PrognoScan中探讨了FUNDC1表达与每种癌症的预后之间的关系。结果显示FUNDC1表达与总共八种癌症的预后显著相关，包括膀胱癌，脑癌，乳腺癌，结直肠癌，头颈癌，肺癌，卵巢癌和皮肤癌（图2）。

图2. Kaplan-Meier生存曲线比较了PrognoScan中不同癌症类型中FUNDC1的高表达和低表达

由于PrognoScan中的数据主要从GEO中提取，作者接下来应用主要基于TCGA的Affymetrix微阵列信息的Kaplan-Meier plotter 进一步评估了与FUNDC1相关的生存（OS和RFS）。有趣的是，作者新发现FUNCD1是LIHC的有害预后因素（图3A,B）。肺癌的发现与使用PrognoScan的发现部分不同，因为FUNDC1的高表达仅使LUSC（图2C，D）受益，而对LUAD无益处（图3M，N）。对于膀胱癌，发现FUNDC1对总体生存具有保护作用。但是，FUNDC1恶化了膀胱癌的无复发生存期（图3E，F）。对于头颈部鳞状细胞癌（HNSC）和卵巢癌（OV），FUNDC1都会显著影响其总体生存率，但不会影响无复发生存率（图3G–J）。对于BRCA，FUNDC1对无复发生存具有保护作用，但对总体生存没有显著影响（图3K，L）。此外，对于结直肠癌，FUNDC1仅对直肠腺癌（READ）的RFS具有保护作用（图3O，P）。

图3. Kaplan-Meier生存曲线比较了Kaplan-Meier plotter中不同类型癌症中FUNDC1的高表达和低表达

2.3分层LIHC人群中FUNDC1表达

在这一部分，作者探讨了FUNDC1表达在癌症中的潜在相关性和潜在机制。通过在Kaplan-Meier plotter中整合临床和病理学数据，作者研究了FUNDC1表达与LIHC患者的几种临床特征之间的关系。对于OS，FUNDC1在LIHC患者中发挥了不利作用。相反，在AJCCT2期，FUNDC1表达使LIHC患者受益。对于无进展生存期（PFS），FUNDC1表达对没有感染肝炎的LIHC患者有明显的危害，但在2期和3期时对LIHC患者具有保护作用（图4）。

图4. 具有不同临床病理特征的肝细胞癌中FUNDC1 mRNA表达与OS和PFS的相关性

2.4LIHC和LUSC的FUNDC1表达与免疫浸润相关性的矛盾结果

在这一部分，作者探索了免疫浸润与FUNDC1表达之间的联系，通过计算TIMER中39种癌症类型的FUNDC1表达系数和免疫浸润水平来确定FUNDC1表达是否与不同癌症中的免疫浸润水平相关。结果表明，FUNDC1表达与11种癌症类型的肿瘤纯度显著相关。此外，在10、20、16、16、19和19种癌症类型中，FUNDC1表达也分别与B细胞，CD8 + T细胞，CD4 + T细胞，巨噬细胞，嗜中性粒细胞和树突状细胞的浸润水平显著相关。对于LIHC，FUNDC1表达水平与B细胞，CD8+ T细胞，CD4+ T细胞，巨噬细胞，嗜中性粒细胞和树突状细胞的浸润水平呈显著正相关（图5A）。但是，对于LUSC，FUNDC1表达水平与CD4 + T细胞，巨噬细胞，嗜中性粒细胞和树突状细胞的浸润水平呈显著负相关（图5B）。此外，LIHC中FUNDC1表达水平与肿瘤纯度无关，而LUSC中FUNDC1表达水平与肿瘤纯度呈正相关（图5）。这些发现表明FUNDC1通过与LIHC和LUSC等癌症中的免疫浸润相互作用来影响患者的生存。

 图5. LIHC和LUSC中FUNDC1表达与免疫浸润水平的相关性

2.5 FUNDC1表达与免疫标记之间的关系

为了进一步探索FUNDC1与浸润免疫细胞之间的潜在关系，作者检查了FUNDC1与TIMER和GEPIA中几种免疫细胞标记之间的相关性。这些标记物用于表征免疫细胞，包括LIHC和LUSC中的B细胞，CD8 + T细胞，M1 / M2巨噬细胞，肿瘤相关细胞，单核细胞，NK，嗜中性粒细胞和DCs。作者还分析了不同的功能性T细胞，例如Tfh，Th1，Th2，Th9，Th17，Th22，Treg（表1和图6）。在TIMER中，调整肿瘤纯度后，FUNDC1表达水平与LIHC中45个免疫细胞标记物中的30个和LUSC中45个免疫细胞标记物中的19个显著相关（表1）。

表1. FUNDC1与TIMER免疫细胞基因标记之间的相关性

 图6. FUNDC1表达与LIHC和LUSC中的B细胞浸润和巨噬细胞极化相关

根据表1中的结果，LIHC和LUSC在FUNDC1表达与B细胞/巨噬细胞标志物之间具有不同的关系。因此，作者进一步分析了GEPIA中LIHC和LUSC肿瘤组织中FUNDC1表达与B细胞/巨噬细胞标志物的相关性。结果表明FUNDC1与LIHC和LUSC中与肿瘤相关的巨噬细胞浸润相关（表2）。

 表2. FUNDC1与GEPIA中B细胞，巨噬细胞和单核细胞的基因标志物之间的相关性

好啦，今天这篇文章的内容分享就这么多啦，复工的各位记得勤洗手、勤通风戴口罩保持健康的体魄才能好好科研哦！