在本研究中杜跷,作者整合了外泌體相關(guān)基因傍念,包括在惡性胸腔積液中發(fā)現(xiàn)的外泌體蛋白矫夷、經(jīng)典外泌體標(biāo)記物和調(diào)控TEXs分泌的調(diào)控子。通過(guò)使用主成分分析(PCA)算法來(lái)預(yù)測(cè)各種癌癥的總生存結(jié)果憋槐,建立了一種腫瘤來(lái)源的外泌體相關(guān)signature双藕,稱為T(mén)EXscore
- 標(biāo)題:Single-cell analysis of a tumor-derived exosome signature correlates with prognosis and immunotherapy response
- DOI:https://doi.org/10.1186/s12967-021-03053-4
- 雜志:Wu et al. J Transl Med (2021)
- 作者:Wangjun Liao 南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院腫瘤科
TEXscore相關(guān)基因的選擇
總共選擇了33個(gè)tumor-derived exosome-associated genes,分為三個(gè)module阳仔,選擇情況如下:
- 模塊1:包含細(xì)胞外囊泡相關(guān)基因signature忧陪,該signature為在惡性胸腔積液的細(xì)胞外囊泡中檢測(cè)到的蛋白
- 模塊2:的基因包括膜轉(zhuǎn)運(yùn)和融合蛋白(FLOT1)、四萜蛋白(CD9近范、CD63嘶摊、CD81)、伴侶蛋白(HSP70)评矩、整合蛋白(ITGA1叶堆、ITGB1)和多泡體合成蛋白(ALIX、TSG101)斥杜,這些基因在多項(xiàng)研究中被廣泛認(rèn)為是經(jīng)典的外泌體標(biāo)記基因
- 模塊3:為了擴(kuò)大TEX在其他癌癥中的普遍性虱颗,模塊3中加入了McAndrews等人總結(jié)的操縱TEX分泌的基因
對(duì)這些基因進(jìn)行功能富集分析,發(fā)現(xiàn)主要富集到了:exosome formation and release (exosomal secretion, extracellular exosome biogenesis, extracellular vesicle biogenesis, focal adhesion, and regulation of actincytoskeleton)以及tumor progression pathway,
such as PI3K-Akt signaling pathway蔗喂。
因此忘渔,我們認(rèn)為上述所選擇的基因與外泌體的形成、分泌特征以及腫瘤的進(jìn)展特征有關(guān)缰儿。
TEXscore的構(gòu)建
對(duì)于上面選擇的TEX基因辨萍,使用PCA進(jìn)行整合,第一主成分當(dāng)做原始打分:the original score返弹。
可使用R包IOBR的函數(shù)calculate_sig_score給一個(gè)基因列表就可以計(jì)算出來(lái)這個(gè)打分锈玉。
TEXscore在單個(gè)癌細(xì)胞維度上的表現(xiàn)
使用了一套非小細(xì)胞肺癌的單細(xì)胞數(shù)據(jù),3754個(gè)細(xì)胞聚成了幾類义起。然后拉背,對(duì)每個(gè)細(xì)胞都進(jìn)行TEXscore打分(圖A),與治療前(Pre)和部分響應(yīng)PR)/疾病穩(wěn)定(SD)狀態(tài)時(shí)默终,較低的TEXscore相比椅棺,當(dāng)腫瘤獲得耐藥性,在進(jìn)展性疾病(PD)狀態(tài)下,癌細(xì)胞的TEXscore增加,這意味著TEXscore與正在治療的癌癥進(jìn)展之間存在關(guān)聯(lián)(Kruskal-Wallis檢驗(yàn)埃撵,P≤2e?16;圖B, C)。
TEXscore在腫瘤樣本和正常組織中存在差異
TEXscore與腫瘤特征相關(guān):在GSE33479數(shù)據(jù)集合中:0诱渤、1期為正常支氣管黏膜組織,晚期惡性程度增加谈况,8期包括肺鱗癌組織勺美。有趣的是递胧,TEXscore從正常組織到浸潤(rùn)性腫瘤樣本保持線性增加(圖2A)。
在 TCGA-Pan-Cancer 隊(duì)列中赡茸,TEXscore 在正常組織和腫瘤組織中逐漸增加缎脾,除了這幾個(gè)癌癥:TCGA-Glioblastoma,TCGA-Melanoma占卧,TCGA-Kidney Clear Cell Carcinoma遗菠。
此外,TEXscore對(duì)腫瘤和正常組織具有相當(dāng)高的預(yù)測(cè)能力(Fig. 2C–F)华蜒。
TEXscore 與預(yù)后的關(guān)系
外泌體被認(rèn)為是跨癌癥類型的有吸引力的無(wú)創(chuàng)生物標(biāo)志物辙纬,特別是對(duì)于那些在各種體液中檢測(cè)到特定腫瘤生物標(biāo)志物的人。圖A顯示了17種TCGA癌癥類型的泛癌癥TEX評(píng)分友多,其中癌癥類型按TEX評(píng)分的中位數(shù)排序。
TEXscore高(作為連續(xù)變量和分類變量)與較差的臨床結(jié)果相關(guān)堤框,表明它對(duì)大多數(shù)癌癥類型的總生存有很大的預(yù)測(cè)能力域滥。在TCGA泛癌的綜合隊(duì)列中,TEXscore顯示了對(duì)總生存率的穩(wěn)健預(yù)測(cè)價(jià)值(圖C-G)蜈抓。
TEXscore預(yù)測(cè)對(duì)免疫檢查點(diǎn)阻滯劑的治療反應(yīng)
與CD8+T efector 和T細(xì)胞缺陷基因表達(dá)譜(GEP)相比启绰,TEXscore對(duì)黑色素瘤中ICB(GSE91061和GSE78220)的預(yù)測(cè)能力并不差,后者通常與免疫激活相關(guān)沟使。
此外委可,在腎細(xì)胞癌的抗pd-1(尼魯單抗)免疫治療中,TEXscore的預(yù)測(cè)能力超過(guò)了CD8+T efector和T細(xì)胞缺陷的GEP(GSE67501)腊嗡。
TEXscore與免疫抑制微環(huán)境相關(guān)
癌細(xì)胞通過(guò)外泌體傳遞免疫信號(hào)分子來(lái)改變腫瘤的微環(huán)境着倾。上述結(jié)果表明,TEXscore與ICB患者的臨床預(yù)后較差相關(guān)燕少,提示TEXscore與免疫抑制微環(huán)境之間存在潛在的相關(guān)性卡者。
- TCGA-LUSC、TCGA-LUAD客们、TCGA-STAD和TCGA-BLCA的TEXscore升高崇决,同時(shí)M0和M2巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)增加,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;而CD8+T細(xì)胞水平與TEXscore呈負(fù)相關(guān)底挫,提示TEXscore參與了免疫抑制微環(huán)境的重塑
- 在TCGA數(shù)據(jù)集中恒傻,不同腫瘤類型的免疫抑制微環(huán)境模式顯著不同(圖5A)
- TEXscore與大多數(shù)癌癥類型中廣泛的免疫抑制信號(hào)以及免疫治療抵抗信號(hào)顯著相關(guān)(圖5B-E)。
TEXscore相關(guān)的miRNAs介導(dǎo)腫瘤的生物學(xué)機(jī)制
- 消化系統(tǒng)腫瘤和泌尿系統(tǒng)腫瘤建邓,如TCGA-STAD盈厘、TCGA-READ、TCGA-COAD官边、TCGA-BLCA和TCGA-PRAD扑庞,與miRNAs有廣泛的聯(lián)系(圖A)
- 這些miRNA作為腫瘤抑制因子譬重,它們?cè)诟逿EXscore組中表達(dá)下調(diào)
TEXscore與穩(wěn)定的基因組條件有關(guān)
- 在TCGA-LUAD隊(duì)列中,STK11突變vs野生型中,TEX評(píng)分顯著降低(Mann-WhitneyU檢驗(yàn)罐氨,P=9.8e?06臀规;圖7A),這與之前的研究一致栅隐,即野生型STK11恢復(fù)了增強(qiáng)的外泌體釋放
- 野生型TP53在外泌體生物發(fā)生中發(fā)揮重要作用塔嬉,在TCGA-STAD和TCGA-CESC隊(duì)列中與TEXscore密切相關(guān)(Mann-WhitneyU檢驗(yàn),P=0.0065租悄,P=0.0035谨究;圖7b,C)泣棋。
看了前面胶哲,這個(gè)TEXscore與這么多東西有關(guān),還真是個(gè)厲害的signatureL侗病Q煊臁!