免疫浸润、非编码RNA、m6A,buff都叠满了,难怪能发8+的生信分析!

说到“免疫浸润”,生物本科生、甚至高中生也能按字面意思来大致理解;
说到“非编码RNA”,从字面意思也能大致推断一下;
但是,一旦提到“m6A”,很多人都没接触过,不知道是啥东东。
对于不了解的东西,天然产生距离感甚至抵触感,这是人之常情
不过,对于科研来说,越是了解的人少,越是空白的地方,才越值得去跟踪探索,是不是 呀, 也不能事事都像下面这句话一样呀,哈哈。

实际上,m6A作为一种基因调控方式,在做基础研究方面,其复杂性刚好为课题研究提供了很强的故事性和探索性。然而,很多临床医生却对这种复杂分子机制望而却步。怎么能兼顾利用m6A的高创新性,又可以避免繁冗且高风险、高投入的实验了,当首推生信数据挖掘了。(还在找生信方向的小伙伴看过来,m6A就像六边形战士,热门又百搭,拿下高分不在话下)
利用m6A去做生信挖掘,是一条成功率非常高的思路,肿瘤或者非肿瘤的都有,比如如下几篇:



刚好免疫浸润和非编码RNA也是研究热点,那么,小云今天带给大家一篇8+的将免疫浸润、非编码RNA和m6A进行整合的分析思路,供大家复现参考。
研究背景
一些肿瘤研究报道指出,与m6A修饰和免疫相关的lncRNA在肿瘤发生和先天免疫中起着关键作用。但是当前尚无在膀胱癌中的报道,因此,本篇研究在膀胱癌中探索利用m6A修饰和免疫相关的lncRNA构建诊断模型。
数据来源
数据集 数据库 数据类型 样本信息
TCGA-BCA TCGA RNA-seq+临床信息 1804名BCA患者
GSE154261 GEO RNA-seq+临床信息 99名BCA患者
21个m6A调节基因 无 无 文献报道
分析思路
从TCGA数据库获取膀胱癌转录组数据和相应的临床数据,使用单变量Cox回归(univariate Cox regression analysis)和皮尔逊相关分析(Pearson correlation analysis)确定与m6A修饰和免疫调节相关的lncRNA;再使用LASSO回归分析建立风险模型,并进行了列线图、ROC分析和Kaplan-Meier生存分析。根据风险模型,将患者分为低风险组和高风险组,对两组患者之间进行了免疫细胞浸润评分、临床特征和对Talazoparib敏感性的比较分析(见下图)。

主要结果
1. 与m6A修饰和免疫调节相关lncRNA的识别
从814条BCA相关的lncRNAs起始,通过与21个m6A调节基因的相关性分析,获得了618条m6A相关的lncRNAs(图1B);通过与CIBERSORT免疫分数的相关性分析,获得490条免疫相关的lncRNAs(图1C);根据总体生存和无进展生存信息,使用单变量Cox回归分析,获得49个lncRNA与预后相关,与上述两种lncRNA取交集,共获得47条与m6A相关、与免疫浸润相关,且具有预后价值的lncRNAs(图1D)。
亮点说明:
1,多数的诊断都是考虑单个因素,比如与m6a相关或者与免疫浸润相关。这篇研究是将两者进行结合,筛选出和两个因素都相关的靶标基因,功能和意义更高;2,停留在mRNA层面的研究较多,做非编码RNA的相对较少,则是第二个两点了。



2. m6A-免疫-lncRNA风险评分的构建及其与临床病理特征的相关性
对m6A-免疫-lncRNA进行LASSO Cox回归分析,构建预测总生存率的风险评分。使用11种选定的lncRNA构建的风险模型(图2A),包括每个lncRNA的系数(图2B)和无进展生存率、总体生存率和疾病特异性生存率的森林图(图2C)。进一步对风险评分与临床病理特征之间进行了相关性分析(图2D)。高的风险评分的患者通常为膀胱癌晚期,且大多数高危组为基底鳞状细胞亚型,而大多数低风险组肿瘤为腔乳头状细胞亚型。由此看来,以m6A-免疫-lncRNA对患者的分组和临床特征之间存在显著相关,具有一定的应用价值。

图2 m6A-免疫-lncRNA风险评分的构建及其与临床病理特征的相关性
3. 列线图构建和GEO数据集的验证
将风险评估模型与其他关键临床特征相结合,包括诊断年龄和病理肿瘤分期分析,来预测患者OS、PFS和DSS。图3A-C比较了高风险组和低风险组的无进展生存率、总体生存率和疾病特异性生存率。这三个列线图在1年时的所有AUC均大于0.74,表明该模型具有重要的预后价值。为了验证该模型的预测准确性,采用了独立的数据集,GEO(GSE154261)进行验证(图3D)。ROC分析表明,该模型的AUC与TCGA数据集的AUC接近,表明该模型是稳健的在其他数据集中具有较好的预测价值。




4. 高风险患者组和低风险患者组之间的差异比较
利用11个m6A-免疫-lncRNA所构建的风险预测模型,将患者分为高风险组和低风险组。分析发现,两组患者之间存在很多重要基因的突变差异(图4A);同时,使用肿瘤免疫估计资源(TIMER)算法进行分析表明,低风险组可能具有更强的免疫原性,并且可能对免疫疗法更敏感(图4C)。所有的浸润性免疫细胞包括CD4+和CD8+T细胞、树突状细胞、中性粒细胞、B细胞和巨噬细胞都在高风险组更丰富。


图4高风险患者组和低风险患者组之间的差异比较
5. 药物敏感性预测和体外验证
对BCA细胞系进行风险模型分析,T24细胞风险得分最高,而RT112得分最低(图5A)。利用GDSC数据库进行药物敏感性分析,发现BCA细胞对Talazoparib敏感性可能较高。通过克隆形成、细胞侵袭等实验(图5B-I),我们获得的实验数据和这个预测结果相一致。这个结果可能对BCA的临床治疗起到指导作用。

图5药物敏感性预测和体外验证
文章小结
看完这篇文章是不是发现并没有什么高难度分析手段,简简单单常规分析也可以发文。本文主要是将多个热点进行了串联,免疫浸润、非编码RNA、m6A,每一个单独拎出来都可以打下一片天,现在合并在一起,正所谓“桃园三结义”,三人本就是人中龙凤,合到一起那自然就能干出一番事业了。要想再发8+的生信分析文章,那自然是水到渠成的事了。
另外,本文只是以分享膀胱癌为引子,实际上不同肿瘤均可以进行类似分析,广阔天地大有作为啊!有想法的朋友尽快上车,一个方向一旦火爆起来,发文竞争力可就大多了,时不我待呀!
小云有话说
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