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      • 生信文章之肾癌CXC家族预后,也可以模仿做其他的肿瘤

      生信文章之肾癌CXC家族预后,也可以模仿做其他的肿瘤

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      • 分类 未分类
      • 日期 2020年2月27日
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      今天跟大家分享的是今年二月份发表在frontiers in Oncology(IF:4.137)上的一篇文章

      Identification of Therapeutic Targets and Prognostic Biomarkers Among CXC Chemokines in the Renal Cell Carcinoma Microenvironment识别肾细胞癌微环境中CXC趋化因子的治疗靶标和预后生物标志物

      每年40万的肾癌患者中有17.5万人死亡,肾细胞癌(Renal Cell Carcinoma,RCC)起源于肾上皮细胞,占肾癌的90%以上。另外,肿瘤微环境中的CXC趋化因子可调节免疫细胞的转运,调节肿瘤细胞的活性,从而发挥抗肿瘤免疫作用,影响患者预后。因此,CXC趋化因子是多种肿瘤的潜在治疗靶点和预后生物标志物,包括RCC。这篇文章主要是基于各大公共数据资源对CXC趋化因子的表达水平、功能、靶标以及与免疫的关系几方面进行分析。

      文章的基本流程及其应用到的数据资源如下:
      ①CXC趋化因子在RCC中的差异表达及预后ONCOMINE (www.oncomine.org)GEPIA (http://gepia.pku.cn/index.html)UALCAN (http://ualcan.path.uab.edu/analysis.html)

      ②CXC趋化因子的遗传改变,共表达情况和互作网cBioPortal (www.cbioportal.org)GeneMANIA (http://www.genemania.org)STRING (https://string-db.org/)

      ③功能富集分析DAVID 6.8 (https://david.ncifcrf.gov/home.jsp)Metascape (http://metascape.org)

      ④CXC趋化因子的靶点预测TRRUST (https://www.grnpedia.org/trrust/)LinkedOmics (http://www.linkes.org/)

      ⑤CXC趋化因子和免疫TIMER (https://cistroes.shinyapps.io/timer/)

      结果

      1. RCC 患者CXC趋化因子的异常表达

      首先用ONCOMINE和UALCAN进行了差异表达分析。根据ONCOMINE,与正常肾组织相比,肾细胞癌组织中CXCL6、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL16的转录水平明显升高,而CXCL3、CXCL7、CXCL13的转录水平明显降低(图1)。根据UALCAN,肿瘤组织中CXCL1、CXCL2、CXCL5、CXCL9等趋化因子的转录水平明显升高,而CXCL12的转录水平明显降低(图2)。

      利用GEPIA分析了CXC趋化因子的表达水平与RCC的病理分期之间的相关性以及预后分析。发现随着癌症的不断进展,CXC1、CXC5、CXC9、CXC10、CXC11和 CXC13的表达水平上升(图3)。另外预后分析发现CXCL1和CXCL5等差异表达的趋化因子的低表达与患者的较长生存期显著相关(图4)。这些数据表明,这些CXC趋化因子在肾细胞癌的发生发展中起着重要的作用。

      2. RCC中CXC趋化因子的遗传改变、共表达、邻近基因网络和相互作用分析

      为了研究CXC趋化因子的作用机制,文章利用cBioPortal,基于TCGA数据库分析了CXC趋化因子的遗传改变、共表达以及网络模块分析;利用GeneMANIA和STRING进行了PPI网络分析。发现CXC趋化因子中大部分存在不同程度的遗传改变和潜在的共表达情况,并提取了50个与RCC中差异表达的CXC的调节和功能显著相关的基因(图5)。

      3. CXC趋化因子的功能和靶标

      功能方面,文章利用DAVID 6.8和Metascape分析了差异表达的CXC趋化因子及其邻近基因的功能,主要与趋化因子信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用和ILK信号通路有关(图6)。

      另外,为了研究CXC趋化因子的作用机制,文章利用了TRRUST和LinkedOmics数据库对差异表达的CXC趋化因子可能的转录因子靶点和激酶靶点进行了探索,发现了三个关键转录因子(RELA、NFKB1和SP1,表1))和若干激酶靶点(表2)。

      4.RCC中CXC趋化因子水平与免疫水平相关

      文章最后通过TIMER计算了RCC患者的免疫浸润水平并和CXC趋化因子的表达进行了相关分析,发现差异表达的CXC趋化因子和免疫水平存在一定的相关性(小编以CXCL1为例),CXCL1的表达与CD8+ T细胞浸润呈负相关,与CD4+ T细胞浸润呈正相关。进一步证明了CXC趋化因子通过参与免疫反应来调节肿瘤发展的作用机制。

      综上,该工作通过利用已有的公共数据库及线上工具对RCC中的CXC趋化因子进行分析,证实了CXC趋化因子可能通过不同的作用机制参与RCC的发生发展,文章中识别到的差异CXC趋化因子及其靶标有助于在RCC的临床研究中选择合适的药物和预后生物标志物。感谢阅读!

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