生信小課堂

影響因子：8.78

小編一直覺得單基因泛癌的文章進可攻（純生信發(fā)文）退可守（補實驗）嘿般。小編已經(jīng)有不少客戶發(fā)了單基因生信文章后段标，開始做實驗進行深入研究，后續(xù)可以繼續(xù)發(fā)文章寫基金炉奴。比較老的客戶已經(jīng)成功拿到經(jīng)費逼庞。

之前小編寫過生信篩選的單基因如何補充實驗

[單基因泛癌如何補實驗？]

研究概述：

JMJD8被認(rèn)為是一種與癌癥相關(guān)的基因盆佣，但目前的研究有限往堡。本文旨在闡明其在泛癌中的作用和潛在機制。本研究應(yīng)用泛癌批量測序數(shù)據(jù)和在線網(wǎng)絡(luò)工具分析JMJD8與預(yù)后共耍、基因組不穩(wěn)定性虑灰、癌干性、DNA修復(fù)和免疫浸潤的相關(guān)性痹兜。此外穆咐，利用單細(xì)胞數(shù)據(jù)集、SpatialDB數(shù)據(jù)庫和多次熒光染色驗證了JMJD8表達與M2巨噬細(xì)胞之間的相關(guān)性。進一步利用ROCplotter和cMap web工具分別分析治療反應(yīng)和篩選JMJD8靶向化合物对湃，并利用AlphaFold2和Discovery Studio進行JMJD8同源性建模和分子對接崖叫。本研究將揭示JMJD8在泛癌中的作用及其作為一種新的治療靶點的潛力。

研究流程圖：

研究結(jié)果：

一拍柒、JMJD8在泛癌中存在差異表達心傀，可預(yù)測患者的生存

1、在OpenTarget上對JMJD8相關(guān)疾病進行探索發(fā)現(xiàn)JMJD8主要與非小肺癌相關(guān)（圖2A）

2拆讯、JMJD8 mRNA在11種癌癥類型（BRCA脂男、CHOL、COAD等）中顯著上調(diào)种呐，在CESC宰翅，KICH，KIRC爽室，和THCA中顯著下調(diào)（圖2B）汁讼。

3、GEPIA2.0結(jié)果顯示阔墩，癌癥中JMJD8 mRNA在DLBC嘿架、THYM、LGG和PAAD中高表達戈擒，而在TGCT和UCS中表達較低眶明。此外，JMJD8與ESCA筐高、PAAD、THCA的高分期呈負(fù)相關(guān)丑瞧，UALCAN結(jié)果顯示柑土，JMJD8蛋白在BRCA、UCEC和GBM的癌癥中表達上調(diào)绊汹，而在LIHC和HNSC中表達下調(diào)（圖2C-E）

4稽屏、JMJD8與ESCA、PCPG西乖、THYM狐榔、PRAD和SARC中較高的OS、PCPG中較高的DSS以及SARC和THYM中PFI的延伸相關(guān)（圖2F）

二获雕、JMJD8基因在泛癌中變化薄腻，與癌變的基因組不穩(wěn)定性相關(guān)

1、泛CNV和SNV分析發(fā)現(xiàn)高JMJD8放大BRCA和彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤和UCS届案，而高SNV率沒有被觀察到（圖3A-B）庵楷。

2、高JMJD8 CNV組患者在AML、KIRC尽纽、COADREAD和LIHC中的生存率較高咐蚯，而在UCEC、BRCA（HER2）弄贿、HNSC（HPV+）和PADD中的生存率較低（圖3C）春锋。

3、JMJD8在2種癌癥（LGG和UCEC）中與TMB呈正相關(guān)差凹，在7種癌癥（COAD看疙、KICH、KIRC直奋、LIHC能庆、LUSC、TGCT和UCEC）中與MSI呈正相關(guān)脚线。它在6種癌癥（BRCA搁胆、CESC、LUAD邮绿、PCPG渠旁、PRAD和THCA）中與TMB呈負(fù)相關(guān)，而僅在BRCA和SARC中與MSI呈負(fù)相關(guān)船逮。在HRD方面顾腊，JMJD8在BRCA中呈負(fù)相關(guān)，而在THCA和HNSC中呈正相關(guān)挖胃。對于非整倍體杂靶，JMJD8在3種癌癥（ESCA、HNSC和UVM）中與之呈正相關(guān)酱鸭，與7種癌癥（TGCT吗垮、UCEC、KICH凹髓、SARC烁登、KIRC、KIPAN和BRCA）呈負(fù)相關(guān)（圖3D-E）

4蔚舀、5種癌癥（BRCA饵沧、LUAD、PRAD赌躺、CESC狼牺、STAD）顯示新抗原與JMJD8表達呈負(fù)相關(guān)，只有KIRP呈正相關(guān)寿谴。（圖3F）

以上結(jié)果提示JMJD8是BRCA和LUAD基因組穩(wěn)定性的潛在生物標(biāo)志物锁右。

三、JMJD8與癌癥DNA修復(fù)、腫瘤干性和甲基化相關(guān)

1咏瑟、JMJD8在大多數(shù)癌癥中與多個MMR基因呈正相關(guān)拂到，JMJD8在OV中獲得了很強的相關(guān)性忽洛，在TGCT瓮增、KIRP和KIPAN中议忽，它們表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性担租，9種癌癥的干性與JMJD8呈正相關(guān)，在HRR特征方面也表現(xiàn)出一致的趨勢（圖4A-C）

2蚤假、JMJD8在BRCA和其他4種癌癥（MESO特石、PRAD荐糜、SKCM宋舷、THYM）中與甲基轉(zhuǎn)移酶呈顯著的負(fù)相關(guān)绪撵。相反，它們在19種癌癥中表現(xiàn)出正相關(guān)祝蝠。（圖4D）

3音诈、JMJD8啟動子甲基化與CTL浸潤呈正相關(guān)；JMJD8啟動子甲基化與CTL浸潤相關(guān)绎狭，并預(yù)測了三種BRCA亞型和MESO的生存時間延長细溅。（圖4E-F）

4、高JMJD8與大多數(shù)RNA調(diào)節(jié)基因相關(guān)儡嘶，包括m1A喇聊、m5C和m6A，表明JMJD8參與了RNA修飾蹦狂。（圖4G）

四誓篱、差異表達的JMJD8選擇性剪接蛋白預(yù)測了患者的生存期

1、圖5A-B展示了泛癌中Intron_Retention_51257的剪接模式和PSI鸥咖；LUSC和READ等癌癥顯示的PSI高于正常樣本燕鸽。

2、圖5C總結(jié)了腫瘤與正常/鄰近組織間PSI差異的統(tǒng)計學(xué)結(jié)果啼辣；高PSI預(yù)示著KIRC的OS和DSS較低，而MESO的OS較低（圖5C-D）

五御滩、JMJD8參與了DNA修復(fù)鸥拧、纖毛活性、代謝和免疫途徑

1削解、通過String web工具獲得了10個經(jīng)過實驗驗證的交互蛋白富弦。在HNSC和GBM中，UALCAN在改變的SWI/SNF復(fù)合物氛驮、p53/rb相關(guān)通路和染色質(zhì)修飾狀態(tài)中升高腕柜，而在BRCA中表達較差（圖6A-B）

2、在GEPIA2.0數(shù)據(jù)庫中挑選出與JMJD8共表達排名前5的基因（C16ORF58、IFT140盏缤、ITFG3砰蠢、PIGQ、WDR24）并且在大多數(shù)癌癥類型中與JMJD8具有較高的相關(guān)性唉铜。（圖6C）

3台舱、GO及KEGG分析顯示，JMJD8與多重細(xì)胞骨架和纖毛運輸系統(tǒng)潭流、代謝竞惋、免疫活性等通路高度相關(guān)。（圖6D-E）

六灰嫉、JMJD8參與了癌癥免疫浸潤和細(xì)胞因子介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)

1拆宛、JMJD8在許多癌癥中與ESTIMATEScore和免疫評分呈負(fù)相關(guān)；JMJD8免疫評分負(fù)相關(guān)的癌癥也與大多數(shù)免疫檢查點基因呈負(fù)相關(guān)讼撒。（圖7A-B）

2浑厚、JMJD8在10種癌癥中與免疫亞型顯著相關(guān)，并展示了前6種椿肩。（圖7C-D）

3瞻颂、JMJD8與幾種趨化因子（CXCL9、10郑象、11贡这、12和13）、許多受體和免疫刺激劑呈負(fù)相關(guān)厂榛。高JMJD8啟動子甲基化與大多數(shù)免疫刺激劑呈正相關(guān)（圖7E）

4盖矫、在IFN-γ處理后，JMJD8的表達下降击奶，而在一個IFN-β和一個TNF-α處理后的細(xì)胞系中辈双，JMJD8的表達也下降。（圖7F）

七柜砾、JMJD8是M2巨噬細(xì)胞浸潤的潛在標(biāo)志物

1湃望、利用CIBERSORT算法發(fā)現(xiàn)，JMJD8與TGCT痰驱、BRCA和LGG中的M2巨噬細(xì)胞呈強正相關(guān)证芭，與M1巨噬細(xì)胞和激活的CD4+記憶細(xì)胞呈負(fù)相關(guān)。此外担映，在13種癌癥中废士，treg與JMJD8呈正相關(guān)(圖8A）

2、在BLCA蝇完、HNSC官硝、STAD矗蕊、TGCT、UCEC和UVM中均觀察到浸潤水平與JMJD8表達相關(guān)性氢架∩悼В空間轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)SpatialDB獲得描述的空間重疊JMJD8和M2巨噬細(xì)胞生物標(biāo)志物CD68和CD163 BRCA和PRCA癌癥組織。（圖8B-C）

3达箍、JMJD8在AEL没龙、BRCA、膠質(zhì)瘤缎玫、HNSC硬纤、LIHC、NSCLC赃磨、OV中均由M2巨噬細(xì)胞或惡性細(xì)胞表達筝家。（圖8D-E）

4、在石蠟切片中進行熒光染色分析發(fā)現(xiàn)邻辉，JMJD8溪王、CD68和CD163染色的照片顯示它們在7種癌癥中共同表達，JMJD8的熒光強度在THCA和TGCT鄰近組織中似乎更高（圖9A-I）值骇。

4莹菱、在石蠟切片中進行熒光染色分析發(fā)現(xiàn)，JMJD8吱瘩、CD68和CD163染色的照片顯示它們在7種癌癥中共同表達道伟，JMJD8的熒光強度在THCA和TGCT鄰近組織中似乎更高（圖9A-I）。

4使碾、在石蠟切片中進行熒光染色分析發(fā)現(xiàn)蜜徽，JMJD8、CD68和CD163染色的照片顯示它們在7種癌癥中共同表達票摇，JMJD8的熒光強度在THCA和TGCT鄰近組織中似乎更高（圖9A-I）拘鞋。

八、JMJD8與其他免疫抑制細(xì)胞相關(guān)矢门，并與細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞功能障礙相關(guān)

1盆色、TIMER2.0顯示JMJD8與Treg、CAFs和MDSCs之間至少與兩種細(xì)胞類型呈正相關(guān)祟剔，還顯示了在CESC傅事、COAD、HNSC峡扩、LUSC、PAAD和THYM中與JMJD8相關(guān)性最高的CAFs障本。（圖10A-B）

2教届、在BRCA响鹃、HNSC、LUAD和SKCM中觀察到JMJD8與CD8+ T細(xì)胞呈負(fù)相關(guān)案训。TIDE web工具發(fā)現(xiàn)买置，在神經(jīng)母細(xì)胞瘤和BRCA中，T細(xì)胞功能障礙與JMJD8相關(guān)强霎，而在BRCA中發(fā)現(xiàn)CTL與JMJD8呈負(fù)相關(guān)（圖10C-D）

九忿项、JMJD8影響癌癥治療反應(yīng)和JMJD8靶向化合物的分子對接

1、ROCplotter數(shù)據(jù)結(jié)果顯示城舞，在GBM中轩触，JMJD8在化療后無應(yīng)答者中高表達，在BRCA中家夺，抗HER2后脱柱、化療和內(nèi)分泌治療的應(yīng)答者JMJD8表達更高。（圖11A）

2拉馋、利用cMap工具在9種不同的腫瘤細(xì)胞系中篩選具有jmjd8靶向潛力的前30個化合物榨为。在RNAactDrug中尋找與JMJD8 mRNA表達相關(guān)的藥物。（圖11B-D）

3煌茴、在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）腫瘤細(xì)胞系中随闺，JMJD8高表達與GI高50對應(yīng)（圖11E）

4、對JMJD8蛋白進行了同源性建模蔓腐，并與潛在藥物進行了分子對接發(fā)現(xiàn)矩乐，XMD-1150和XMD-892未能與JMJD8對接，吉尼平和THM-I-94成功合住，LibDockScore最高绰精。（圖11F）

研究總結(jié):
本文首次發(fā)現(xiàn)JMJD8在許多癌癥類型中都是一個致癌基因。高JMJD8與低基因組穩(wěn)定性相關(guān)透葛。在9種以上的癌癥中笨使，高JMJD8與高表達的錯配修復(fù)基因、stemness僚害、同源修復(fù)基因硫椰、免疫抑制相關(guān)。此外萨蚕，免疫檢查點CD276與JMJD8呈正相關(guān)靶草。隨后，文中還驗證了JMJD8作為M2巨噬細(xì)胞標(biāo)志物岳遥，并顯示了其與其他免疫抑制細(xì)胞和CD8+ t細(xì)胞抑制的相關(guān)性奕翔。最后，篩選出潛在的JMJD8靶向藥物浩蓉，并與JMJD8蛋白對接派继。提示JMJD8是一種新的致癌基因宾袜，它與免疫抑制和DNA修復(fù)相關(guān)，在許多癌癥中是M2巨噬細(xì)胞生物標(biāo)志物驾窟。