CD8+T細胞是最重要的癌癥適應性免疫調節細胞,通過直接殺死癌細胞來介導抗腫瘤免疫。PD-1抑制激活CD8 + T細胞以增加T細胞免疫力,從而導致癌癥消退。因此,CD8 + T細胞的激活可能是通過免疫療法治療LSCC的關鍵。
這篇文章以生信分析開篇,篩選出關鍵基因后在動物模型與臨床樣本中進行了簡單的驗證。實驗思路如下:
1. 下載GEO數據并進行數據篩選
下載數據集GSE17710,選擇變異系數>0.1的5000個基因進行后續WGCNA分析
2. CIBERSORT分析免疫浸潤
分析獲得每個樣本中22種免疫細胞的豐度,選擇T細胞作為WGCNA分析的性狀集合(其中,T細胞包括7中亞型)
3. WGCNA構建基因網絡
使用R包“ WGCNA”對5000個WGCNA分析,構建LSCC基因共表達網絡,軟閾值β= 5(R2 = 0.9)構建無標度網絡。動態混合切割來建立分層聚類樹,樹枝代表了一系列具有相似表達數據的基因,每個樹葉代表了樹上的單個基因。生成了十八個模塊。
4. 篩選關鍵模塊(hub module)并進行富集分析
分析發現,棕色模塊與CD8+T細胞顯著相關(R 2 = -0.05,P = 9e-05),因此選擇棕色模塊為hub module進行富集分析。
5. 在hub module中篩選出關鍵基因(hub gene)并驗證
為了研究與樞紐模塊中CD8 + T細胞浸潤相關的潛在樞紐基因,構建了蛋白質-蛋白質相互作用(PPI)網絡[臨界標準:reliability > 0.7 and connectivity > 15 (node/edge)]將hub module中的基因識別為中心節點,并通過Cytoscape對其進行可視化;對hub module中所有基因進行基于TCGA數據的預后分析,八個基因(CLCN2,ERLIN2,F5,FAM107B,GFM1,HSPB3,METTL8和SYT3)與LSCC患者的預后相關,接下來對這8個基因進行差異表達分析,六個基因(GFM1,HSPB3,SYT3,ERLIN2,METTL8和CLCN2)在LSCC組織中顯著差異表達。
6. 分析hub gene與臨床免疫指標的相關性
根據cBioPortal數據庫、TIMER數據庫對上述6基因進行進一步分析,并且計算了與CD8 + T細胞浸潤水平的相關性,發現METTL8,HSPB3和ERLIN2)浸潤水平之間的顯著相關。
7. 鑒定預后標志物
通過基于GENT2數據庫的Meta生存分析,分析了METTL8,HSPB3和ERLIN2。 結果表明,METTTL8和HSPB3的有較大的預后價值。 使用Kaplan–Meier檢測了METTL8,HSPB3和ERLIN2的預后價值,結果表明METTL8和ERLIN2與負面預后顯著相關。接下來,選擇METTL8作為預后的生物標志物,以進行進一步的分析。
8. 預后標志物METTL8基因富集分析
根據METTL8表達水平的中位數,將基于TCGA數據庫的LSCC表達圖譜分為高水平組和低水平組以進行GSEA分析。
9. 預后標志物METTL8的功能驗證
在細胞中進行METTL8的敲低,結果表明METTL8的敲低可能抑制細胞凋亡、增殖能力,影響細胞周期。
在小鼠異種移植成瘤實驗中,進行METTL8的干擾,結果表明METTL8的敲低抑制腫瘤生長,一直細胞增殖和周期。
在正常肺組織與LSCC組織中檢測相關指標表達情況,與正常組織相比,LUSC組織中METTL8顯著高表達,CD8顯著低表達。
綜上, METTL8在LSCC腫瘤的免疫浸潤中起關鍵作用。