单个蛋白的纯生信如何上37+！！！ UCSC Xena数据库玩出了新高度！
各位常年做生信发文的小伙伴们，对TCGA和GEO等肿瘤数据库可能早已无比熟练了。小云知道有些小卷王已经开始从其他数据库搞高分文章了，嘿嘿！小云也不甘落下，今天就和大家来看一篇利用UCSC Xena数据库玩出的高分文章吧！ UCSC Xena是一个对TCGA数据进行二次开发的衍生网站，支持数据分析功能以及可视化，还收集了GTEx、ICGC、TARGET等多个数据库的公共数据，数据的下载和处理简单易上手。小伙伴可以点击
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去看看哟！ 小云今天就借这篇37+的高分文章和大家一起来学习一下吧！这项研究探讨了单个蛋白BNIP3的肿瘤预后分子机制。基于UCSC Xena下载的数据，利用R语言分析，对33个肿瘤中BNIP3表达差异、生存分析、临床相关性、微卫星不稳定性（MSI）和相关性分析等做了全面的操作，阐明了肿瘤突变负荷（TMB）、肿瘤微环境和免疫细胞浸润。海量的工作也的确赢得了审稿专家的肯定！这些经典的生信操作做出这样成果，简直是太赞了，常年做生信的小卷王可以试一试哟！这样的复现意义可太大太大了！
l 题目：BNIP3作为识别实体瘤预后和诊断的潜在生物标志物 l 杂志：
Molecular Cancer
l 影响因子：IF= 37.2999 l 发表时间：2023年8月30日
研究背景
腺病毒E1B 19kDa相互作用蛋白3（BNIP3）是B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）超家族中的一种线粒体促凋亡蛋白，对于诱导肿瘤细胞凋亡以及调节肿瘤细胞线粒体自噬、凋亡等功能至关重要。以往研究中，BNIP3可以影响放疗和化疗效果，也可以作为靶向治疗的生物标志物。但人们对BNIP3在肿瘤治疗中的分子机制还知之甚少。
数据来源
研究思路
这项研究利用多组学数据和R语言对33个泛癌肿瘤中BNIP3表达进行差异、生存、临床相关性、微卫星不稳定性（MSI）和相关性分析，阐明肿瘤突变负荷（TMB）、肿瘤微环境和免疫细胞浸润。基于BNIP3的表达情况探讨在这些肿瘤中的分子机制，通过蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）和基因富集分析（GSEA）进一步分析BNIP3的信号通路。最后，通过研究其信号通路涉及的分子，探索针对BNIP3的治疗方法，为肿瘤的诊断和治疗提供新思路。
主要结果
在33种癌症中，23种BNIP3低表达，10种BNIP3极显著高表达（图1A），表明BNIP3的异常表达可能参与多种恶性肿瘤的发生发展。在森林图的预后分析中（图1B、C），BNIP3的低表达与10个肿瘤的总体分析（OS）和7个肿瘤的疾病特异性生存（DSS）相关，说明了BNIP3的预后意义。利用个体癌症的临床数据进行分析，Kaplan-Meier生存曲线结果显示，乳腺癌浸润癌（BRCA）（P=0.017）和肉瘤（SARC）（P<0.001）患者的不良预后与BINP3上调相关（图D-K）；肾透明细胞癌（KIRC）（P = 0.005）和低级别胶质瘤（LGG）（P<0.001）患者的不良预后与BNIP3下调相关。BNIP3表达因阶段、年龄和性别而异（图1 L）。正如之前报道的，更明显的TMB和MSI表明肿瘤细胞产生更多的新抗原，这些新抗原可以被免疫细胞识别为外来物质，从而诱导抗肿瘤免疫反应。在BRCA和KIRC中，BNIP3表达与TMB和MSI显着正相关，也就是说，该肿瘤中BNIP3表达较高的患者也具有较高的TMB和较长的OS。相比之下，LGG 中 BNIP3 的表达分别与 TMB 和 MSI 呈负相关和正相关。 先前的一项研究报告称，TMB与DNA损伤/修复途径相关，较高的TMB 水平代表较高水平的 DNA 损伤。因此，进行BNIP3表达与肿瘤微环境、免疫细胞浸润的相关性分析。在肿瘤微环境的相关性分析中，BNIP3表达与免疫和基质细胞水平呈正相关，在BRCA（r = -0.22，r = -0.29）、SARC（r = -0.17，r=-0.18）、LGG（r = -0.39，r = -0.31）中呈正相关；但在KIRC中（r = -0.061，r = -0.1）呈负相关（图 1O-V），表明 BNIP3 上调与较低的免疫和基质细胞水平以及较高的肿瘤相关细胞纯度，这可能导致患者的生存期缩短。关于免疫细胞浸润，在BRCA（r = -0.142，P < 0.001）、SARC（r = -0.27，P < 0.001）和LGG（r = -0.166，P = 0.004）中，BNIP3表达与免疫细胞，尤其是肥大细胞显着相关。肥大细胞是组织中的先天免疫细胞，对于组织稳态和炎症很重要。肥大细胞增殖与某些病理状况相关，并且肥大细胞与多种健康和疾病状态相关。分析还证实，BNIP3 表达调节肥大细胞和肿瘤微环境，从而影响患者的生存。
BNIP3通过多种生物过程对不同类型癌症的发生发挥作用。作者使用GSEA和维恩图分析探索了BNIP3可能影响四种肿瘤的肿瘤发生的潜在途径和基因。结果表明BNIP3主要通过ncRNA 3'末端加工、snRNA加工、整合复合物、snRNA 3'末端加工、snRNA代谢过程和基因沉默等6条途径调控BRCA和SARC的肿瘤发生（图2A-G）。此外，BNIP3主要通过UTR介导的mRNA、翻译起始的正调节、翻译起始的调节、U2 snRNP、动脉形态发生的调节、突触前活性区胞质成分、抑制细胞外配体门控离子通道活性影响KIRC和LGG的肿瘤发生，翻译激活剂活性、苯二氮卓受体活性和配体门控阴离子通道活性途径。 进一步进行 PPI 分析以探讨 BNIP3 在肿瘤中作用的分子机制。PPI网络显示BNIP3和组蛋白脱乙酰酶（HDAC）之间存在相互作用，它们参与调节内皮细胞生理功能的几个核心过程，特别是血管生成、炎症信号传导和氧化还原稳态（图2H-I）。大多数内皮HDAC具有抗增殖功能，其中I类HDAC可促进癌细胞的增殖。除了不同的外部刺激之外，外部应激源也会影响 HDAC1 是否在促炎通路或抗炎通路中发挥作用。这一事实也在一定程度上解释了不同肿瘤中BNIP3的高表达在肿瘤转移中发挥不同作用的现象，而肿瘤转移是癌症患者死亡的主要原因之一。因此，作者假设BNIP3也与HDAC相互作用，有助于癌细胞增殖和转移。 在KIRC和LGG中，BNIP3低表达患者的预后比高表达患者的预后差（图1B-C），并且KIRC不同亚组中男性和女性BNIP3表达存在差异（图1L）。 HDAC 负责神经元存活，BNIP3 可以通过线粒体吞噬作用降解受损线粒体来维持线粒体内稳态，并与肾细胞存活和肾功能稳定性有关。BNIP3如何影响嗅觉通路，导致嗅觉功能的改变，将在未来的研究中进一步探讨，作为上述四种癌症的诊断依据。 嗅觉功能的改变可能受到多种因素的影响，包括环境因素和变化。因此，生物相关性研究并不意味着任何因果关系。同时，作为开发肿瘤检测方法和消除癌症治疗不平等的必要条件，这项研究需要涵盖更广泛的人群，包括更广泛的癌症类型，包括不太流行的癌症类型。在将 BNIP3 作为诊断生物标志物进行临床应用之前，未来需要进行大样本验证。
文章小结
这项对BNIP3的大规模分析，为肿瘤预后的潜在标志物做了较为全面的探讨，为肿瘤治疗提供了可靠的分子机制。作者利用公共数据库的挖掘分析出非常多的肿瘤预后相关分子机制，这里面很多分析手段其实都是很好理解的，在作者这样的创新设计框架下，把所有信息糅在一起，将BNIP3研究的非常透彻，也因此一具获得37+的高分，感兴趣的小伙伴可以尝试尝试，有任何问题都可以联系小云！
