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临床模型怎么创新?自噬、凋亡和焦亡取交集,一个月就能发表8+,换个疾病就能复现,快

2023-02-23 19:00 作者:尔云间  | 我要投稿

有粉丝问小云,怎么这么多做临床模型的生信挖掘文章?

那可不嘛,生信挖掘的优势是什么?避免实验的高成本和不可确定性。

避开实验也就是避开过多的基础研究,那就意味着是我们可以更朝偏临床的角度发展。

临床方面,既贴合临床实践,又能讲出完整的故事,那可不就是临床模型了。

临床模型又如何创新了?

常用的方法就是选择一些更新的研究点,比如现在有铁死亡、铜死亡,如果哪天研究出现了个钙死亡、锌死亡、镁死亡,那很多人就会去追这样的点。

那如果还没等到这种开创性的内容出现,又该如何创新了?

小云给您支个招,将已有的热点给串起来,进行多热点整合,这个思路可以实现一些中档创新性要求的研究。

具体该如何做了,小云带大家来细细体会下这篇文章,分析思路亮眼,虽简单但逻辑性比较强,再加上部分验证实验,整个文章数据量不大但创新性很高,8分+手到擒来,妥妥地表面平平无奇实则暗藏乾坤啊!(如果没有分析思路或者文献复现有困难,可以找小云,超多创新性高的分析思路和分析服务供你选择!)

l 题目:头颈部鳞状细胞癌自噬、凋亡和焦亡相关基因的预后特征的鉴定和验证:指导HPV阴性患者的治疗选择

l 杂志:Front. Immunol.

l 影响因子:IF=8.786

l 发表时间:2023年1月

研究背景

头颈鳞状细胞癌(HNSCC),特别是人乳头瘤病毒(HPV)阴性的HNSCC缺乏有效的预后指标,而细胞的各种死亡特征与癌症的抗药性有关。因此,本文旨在确定自噬、凋亡和焦亡相关基因与HPV阴性HNSCC预后的关系,并构建预测HNSCC预后模型。

研究思路

识别434个自噬、凋亡和焦亡所共有的基因;将上述434个细胞死亡基因与379例HNSC患者的差异表达基因(剔除掉表达量过低的基因)进行匹配,最终筛选出424个细胞死亡基因;通过单一Cox回归分析筛选出48个与生存相关的基因;进一步的Lasso分析和多重Cox分析将基因筛选至16个,并进行生存分析、免疫浸润分析和功能富集分析。

主要结果

1. 与患者预后相关的自噬、凋亡和焦亡基因筛选

作者先后利用Cox回归分析、Lasso回归分析从48个自噬、凋亡和焦亡基因中,筛选出了16个与HNSCC患者预后的相关基因,包含6个凋亡基因、10个自噬基因和1个焦亡基因(图1B)。进一步对上述基因进行生存分析,发现STK24 和YWHAQ是正相关,与MVB12A负相关(图1C)。(ps:Cox回归分析Lasso回归分析也可以用小云新开发的零代码生信分析小工具实现,云生信分析工具平台包含超多零代码分析和绘图小工具,上传数据一键出图,感兴趣的小伙伴欢迎来尝试哟,网址:http://www.biocloudservice.com/home.html

2. 细胞死亡指数(CDI)可以作为HNSCC的独立预后因素

基于上步筛选出的16个预后相关细胞死亡基因,作者构建出了细胞死亡指数(Cell death index,CDI)。对TCGA中的HNSCC患者分析发现,生存期长的(平均20月)HNSCC患者其CDI指数较高,而CDI较低的患者,则生存期较长(平均110月)(图2A);这个结果在GEO数据集GSE42743中进一步获得证实(图2B);作者使用TCGA中HNSCC患者的五年总生存率数据集,基于多元Cox的列线图来构建了一年、三年和五年的预后模型(图2H)。(ps:生存分析也可以用小云新开发的零代码生信分析小工具实现哦,具体信息参见上条内容)

3. CDI可以作为HPV阴性HNSCC患者的预后诊断指标

作者进一步验证CDI指数对HNSCC患者的各个亚组是否有同样的预后结果,发现CDI指数只在HPV感染阳性组的HNSCC患者群体中出现变化(图3A、3B)。为了评估不同CDI指数的HNSCC患者对放疗和化疗的响应结果是否有差异,作者分析了不同治疗患者的生存结果,发现尽管HPV阴性、CDI指数高的患者预后结果最差,但是放疗仍然对该群体的预后有利(图3C、3D)。(ps:生存分析也可以用小云新开发的零代码生信分析小工具实现哦,具体信息参见上条内容)。

图3 CDI可以作为HPV阴性HNSCC患者的预后诊断指标

4. CDI高/低 HNSCC患者组的免疫特征分析

作者评估了TCGA数据集中高/低CDI的HNSCC患者免疫状况。发现HPV阴性、CDI评分较低的患者表现出较高的免疫微环境评分(图4A)。对细胞亚群分析发现,在高CDI的HNSCC患者亚群中(包含HPV阴性和阳性),记忆CD4+T细胞和M0巨噬细胞的浸润均较高。然而,幼稚的B细胞、CD8+T细胞、激活的记忆CD4+T细胞、辅助性T细胞、调节性T细胞和静息肥大细胞在低CDI亚群中更丰富(图4B)。为了评估 CDI 评分对免疫检查点阻断的潜在疗效,我们发现CTLA4、IDO1、TIM3、LAG3、PD1、SIGLEC10、LILRB1和NKG2A的表达在 HPV 阴性 HNSCC 患者的低 CDI 亚组中增加(图 4C),表明具有低 CDI 评分的 HPV 阴性患者可能会从检查点阻断中获得潜在益处。

图4 CDI高/低 HNSCC患者组的免疫特征分析

5. 辐射诱导HPV 阴性 HNSCC 细胞系细胞凋亡和VDAC1的表达

我们进一步鉴定了HPV阴性HNSCC患者中辐射敏感和辐射抗性亚组之间差异表达的基因VDAC1(图5A)。VDAC1的表达在辐射敏感亚组中显着降低。在体外,响应辐射的CAL27和SCC-15细胞系的细胞活力均受到显着抑制(图5B)。我们进一步发现辐射在CAL27和SCC-15细胞系中诱导细胞凋亡(图5C、D)。此外,VDAC1在放射治疗后在CAL27和SCC-15细胞系中被诱导(图5E)。

图5细胞凋亡和VDAC1的细胞系验证

文章小结

这个文章在常规的构建预后模型的方向上,选择了将自噬、凋亡和焦亡相关基因作为一个合集,规避了之前的单方向,显得更加有概括性。

那么,举一反三,如果我们选择将铁死亡、铜死亡和失巢凋亡作为共同基因集?或者我们更换一种疾病类型?或者我们将放/化疗替换为免疫治疗了?

实际上,虽然预后模型是属于临床引用类型,但是构建临床诊断/预后模型所筛选出的基因,也可以作为后续基础实验的备选靶点基因。该基因是否具有这个功能(基因敲低/过表达),该基因的作用通路和途径(信号通路的筛选和验证)等均可以延伸。

因此这个生信挖掘思路用于国自然基础、博士开题都是效果帮帮的,感兴趣的朋友,码住这个思路行动起来吧!

小云有话说

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