壁外血管侵犯(EMVI)和免疫相關基因！8分+生信文章極具借鑒意義
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最近，有粉絲跑來問小雲，難道不分析熱點方向就發不了高分文章了嗎？那當然不是！小雲思考了半秒，覺得經常分享熱點思路，好像是會給大家這種錯覺。
今天小雲決定換個思路~
我們做基礎研究是為了什麼？當然是要解決臨床問題呀！
既然如此，那我們可以找到臨床問題相關的基因集合進行分析呀！
（不知道如何找到切入點可以找小雲幫忙，超多分析思路供你選擇！）
小雲今天就給你們看點不一樣的分析思路，文章有幾個亮點：
1、切入點選擇了與臨床更密切相關的問題--壁外血管侵犯(EMVI)；
2、根據免疫評分對胃癌進行基因分型，篩選出EMVI免疫相關基因；
3、對關鍵基因不僅進行了實驗驗證，還進行了泛癌分析。
具體怎麼分析的，快和小雲一起來看看吧。
題目：CT檢測的壁外血管侵犯相關基因標記:胃癌患者免疫檢查點抑製劑治療的潛在陰性生物標誌物
雜誌：Journal of translational medicine
影響因子：8.44
發表時間：2023年1月
數據信息
研究思路
探討電腦斷層掃描(CT)檢測的壁外血管侵犯(EMVI)相關基因與胃癌(GC)患者免疫治療耐葯和免疫逃逸的關係。對13例經病理證實為局部進展期胃癌患者術前行腹部增強CT及根治性切除手術。對手術中獲得的癌組織進行轉錄組測序，篩選EMVI相關基因。採用單樣本基因集富集分析演算法，將TCGA中GC樣本分為高、低EMVI免疫相關組。採用聚類分析對EMVI免疫相關基因型進行分類，並在TCGA和GEO隊列中驗證患者的生存率。採用主成分分析(PCA)計算EMVI評分，將GC樣本分為EMVI評分高組和低組。比較EMVI評分高組和低組患者微衛星不穩定性(MSI)、腫瘤突變負擔(TMB)、免疫檢查點抑製劑(ICIs)應答率、免疫逃逸情況。對模型的Hub基因進行泛癌分析。
流程圖
主要結果
1. CT檢測EMVI評分和mRNA測序篩選EMVI相關基因
收集13例局部進展期胃癌（GC）患者，行增強多層螺旋CT (ceMDCT)掃描，對GC患者進行EMVI評分（範圍為0 ~ 4），0 ~ 2分為EMVI陰性，3 ~ 4分為EMVI陽性。隨後進行治療性手術、化療和隨訪。組織樣本進行轉錄組測序(GSE182831)。分析基因表達與EMVI評分之間的Spearman相關性，篩選出77個EMVI相關基因。
2. 根據免疫評分對胃癌進行基因分型，篩選出EMVI免疫相關基因
使用單樣本基因集富集分析(ssGSEA)演算法計算TCGA中所有GC患者的免疫評分，並根據評分將患者分為高免疫組和低免疫組(圖1A)。高免疫組間質評分、免疫評分和估計評分均顯著高於低免疫組(圖1B)。免疫微環境熱圖也顯示各組間免疫細胞浸潤有顯著差異(圖1C)。通過不同免疫評分組的1818個差異表達基因(DEGs)和EMVI相關基因的取交集獲得17個EMVI免疫相關基因(圖1D)。
圖1. 基於免疫評分的GC亞型
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3. EMVI免疫相關基因在GC中的表達
大多數EMVI免疫相關基因的表達在正常胃組織和GC組織之間存在顯著差異(圖3A)。拷貝數增加最明顯的是SH2DSC，丟失最明顯的是FAM110D(圖3B)。EMVI相關基因中只有CHI3L1是預后的有利預測因子，其餘基因為危險因素(圖3E)。
圖2. EMVI免疫相關基因的表達特徵
4. EMVI免疫相關基因的聚類分析
基於EMVI免疫相關基因進行聚類分析，將所有GC樣本分為兩個聚類：EMVI cluster1和2。生存分析顯示聚類1的預后較差。分析兩組中23個免疫細胞的表達，發現18種類型的表達有顯著差異(圖3E)。熱圖展示GC樣本的臨床病理特徵和EMVI免疫基因的相關性。
圖3. EMVI免疫基因的聚類分析
5. 構建EMVI評分並進行預後分析
選取8個基因構建EMVI評分模型，將GC樣本分為EMVI評分高組和低組。聚類1的EMVI評分明顯高於聚類2(圖4B)，高EMVI評分組的生存率明顯低於低EMVI評分組(圖4C)。EMVI評分也與TMB狀態呈負相關(圖5D, E)。對不同TMB和EMVI評分的綜合分析表明，TMB高而EMVI評分低的患者生存率最高(圖5K)。
圖4. 構建EMVI評分
不同EMVI評分組在生存期、腫瘤分級和T分期方面存在顯著差異(圖5)。構建nomogram模型預測患者的生存率。
圖5.EMVI高、低評分組的預後分析
6. 對ICIs治療的反應
高EMVI評分組的TIDE評分、排除評分、功能障礙評分均明顯高於低EMVI評分組。EMVI評分與ICIs治療效果密切相關，EMVI評分高的患者對ICI治療的有效率較低。此外，低EMVI評分組MSI狀態較高。相關分析顯示，EMVI評分與8種EMVI蛋白呈正相關。EMVI相關基因PPI網路分析顯示CXCL12和SOX17位於網路的核心。
圖6. ICIs、免疫逃逸和PPI網路
7. 驗證EMVI相關hub基因CXCL12和SOX17的表達
在細胞系和臨床樣本中驗證hub基因CXCL12和SOX17的表達。
圖7. CXCL12和SOX17在GC細胞系和臨床樣品中的表達分析
8. EMVI相關hub基因的泛癌分析
分析CXCL12和SOX17在泛癌組織中的表達。兩種基因在胃癌等多種胃腸道腫瘤中均有較高表達。CXCL12和SOX17在各種腫瘤中與TMB和MSI呈負相關。
圖8. CXCL12和SOX17在泛癌組織中的分析
總結
這篇文章通過自測數據篩選了壁外血管侵犯(EMVI)相關基因，再根據免疫評分對胃癌進行基因分型，篩選出EMVI免疫相關基因，接下來進行聚類分析、風險評分等一系列常規分析，篩選出2個關鍵基因。文章的分析思路選擇了從臨床問題切入篩選基因集合，使整個分析更有臨床價值。
另外，值得借鑒的是作者不僅在細胞系和臨床樣本中驗證了關鍵基因的表達。還針對關鍵基因進行了泛癌分析，更加有力的說明了所篩選基因的重要性。
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