8+單基因泛癌聯(lián)合表達驗證揭示JMJD8基因于M2巨噬細胞的聯(lián)系

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)姐军。小編已經(jīng)有不少客戶發(fā)了單基因生信文章后笛谦,開始做實驗進行深入研究糕殉,后續(xù)可以繼續(xù)發(fā)文章寫基金。比較老的客戶已經(jīng)成功拿到經(jīng)費驹针。

之前小編寫過生信篩選的單基因如何補充實驗
研究概述:

JMJD8被認為是一種與癌癥相關(guān)的基因烘挫,但目前的研究有限。本文旨在闡明其在泛癌中的作用和潛在機制柬甥。本研究應用泛癌批量測序數(shù)據(jù)和在線網(wǎng)絡工具分析JMJD8與預后饮六、基因組不穩(wěn)定性、癌干性苛蒲、DNA修復和免疫浸潤的相關(guān)性卤橄。此外,利用單細胞數(shù)據(jù)集臂外、SpatialDB數(shù)據(jù)庫和多次熒光染色驗證了JMJD8表達與M2巨噬細胞之間的相關(guān)性窟扑。進一步利用ROCplotter和cMap web工具分別分析治療反應和篩選JMJD8靶向化合物,并利用AlphaFold2和Discovery Studio進行JMJD8同源性建模和分子對接漏健。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嚎货。

研究流程圖

研究結(jié)果:

一、JMJD8在泛癌中存在差異表達蔫浆,可預測患者的生存

1殖属、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、JMJD8 mRNA在11種癌癥類型(BRCA瓦盛、CHOL洗显、COAD等)中顯著上調(diào),在CESC原环,KICH挠唆,KIRC,和THCA中顯著下調(diào)(圖2B)扮念。

3损搬、GEPIA2.0結(jié)果顯示,癌癥中JMJD8 mRNA在DLBC、THYM巧勤、LGG和PAAD中高表達嵌灰,而在TGCT和UCS中表達較低。此外颅悉,JMJD8與ESCA沽瞭、PAAD、THCA的高分期呈負相關(guān)剩瓶,UALCAN結(jié)果顯示驹溃,JMJD8蛋白在BRCA、UCEC和GBM的癌癥中表達上調(diào)延曙,而在LIHC和HNSC中表達下調(diào)(圖2C-E)

4豌鹤、JMJD8與ESCA、PCPG枝缔、THYM布疙、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)



二愿卸、JMJD8基因在泛癌中變化灵临,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細胞淋巴瘤和UCS趴荸,而高SNV率沒有被觀察到(圖3A-B)儒溉。

2、高JMJD8 CNV組患者在AML发钝、KIRC顿涣、COADREAD和LIHC中的生存率較高,而在UCEC笼平、BRCA(HER2)园骆、HNSC(HPV+)和PADD中的生存率較低(圖3C)。

3寓调、JMJD8在2種癌癥(LGG和UCEC)中與TMB呈正相關(guān)锌唾,在7種癌癥(COAD、KICH夺英、KIRC晌涕、LIHC、LUSC痛悯、TGCT和UCEC)中與MSI呈正相關(guān)余黎。它在6種癌癥(BRCA、CESC载萌、LUAD惧财、PCPG巡扇、PRAD和THCA)中與TMB呈負相關(guān),而僅在BRCA和SARC中與MSI呈負相關(guān)垮衷。在HRD方面厅翔,JMJD8在BRCA中呈負相關(guān),而在THCA和HNSC中呈正相關(guān)搀突。對于非整倍體刀闷,JMJD8在3種癌癥(ESCA、HNSC和UVM)中與之呈正相關(guān)仰迁,與7種癌癥(TGCT甸昏、UCEC、KICH徐许、SARC施蜜、KIRC、KIPAN和BRCA)呈負相關(guān)(圖3D-E)

4绊寻、5種癌癥(BRCA花墩、LUAD悬秉、PRAD澄步、CESC、STAD)顯示新抗原與JMJD8表達呈負相關(guān)和泌,只有KIRP呈正相關(guān)村缸。(圖3F)

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


三武氓、JMJD8與癌癥DNA修復梯皿、腫瘤干性和甲基化相關(guān)

1、JMJD8在大多數(shù)癌癥中與多個MMR基因呈正相關(guān)县恕,JMJD8在OV中獲得了很強的相關(guān)性东羹,在TGCT、KIRP和KIPAN中忠烛,它們表現(xiàn)出負相關(guān)性属提,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美尸、JMJD8在BRCA和其他4種癌癥(MESO冤议、PRAD、SKCM师坎、THYM)中與甲基轉(zhuǎn)移酶呈顯著的負相關(guān)恕酸。相反,它們在19種癌癥中表現(xiàn)出正相關(guān)胯陋。(圖4D)

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

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


四噪矛、差異表達的JMJD8選擇性剪接蛋白預測了患者的生存期

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

2残炮、圖5C總結(jié)了腫瘤與正常/鄰近組織間PSI差異的統(tǒng)計學結(jié)果;高PSI預示著KIRC的OS和DSS較低缩滨,而MESO的OS較低(圖5C-D)



五势就、JMJD8參與了DNA修復、纖毛活性脉漏、代謝和免疫途徑

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

2司忱、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皇忿、IFT140、ITFG3坦仍、PIGQ鳍烁、WDR24)并且在大多數(shù)癌癥類型中與JMJD8具有較高的相關(guān)性。(圖6C)

3繁扎、GO及KEGG分析顯示幔荒,JMJD8與多重細胞骨架和纖毛運輸系統(tǒng)、代謝锻离、免疫活性等通路高度相關(guān)铺峭。(圖6D-E)


六、JMJD8參與了癌癥免疫浸潤和細胞因子介導的免疫調(diào)節(jié)

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

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

3、JMJD8與幾種趨化因子(CXCL9絮宁、10梆暮、11、12和13)绍昂、許多受體和免疫刺激劑呈負相關(guān)啦粹。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、在IFN-γ處理后窘游,JMJD8的表達下降唠椭,而在一個IFN-β和一個TNF-α處理后的細胞系中,JMJD8的表達也下降忍饰。(圖7F)



七贪嫂、JMJD8是M2巨噬細胞浸潤的潛在標志物

1、利用CIBERSORT算法發(fā)現(xiàn)艾蓝,JMJD8與TGCT力崇、BRCA和LGG中的M2巨噬細胞呈強正相關(guān),與M1巨噬細胞和激活的CD4+記憶細胞呈負相關(guān)赢织。此外亮靴,在13種癌癥中,treg與JMJD8呈正相關(guān)(圖8A)

2敌厘、在BLCA台猴、HNSC、STAD俱两、TGCT、UCEC和UVM中均觀察到浸潤水平與JMJD8表達相關(guān)性曹步∠懿剩空間轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)SpatialDB獲得描述的空間重疊JMJD8和M2巨噬細胞生物標志物CD68和CD163 BRCA和PRCA癌癥組織。(圖8B-C)

3讲婚、JMJD8在AEL尿孔、BRCA、膠質(zhì)瘤筹麸、HNSC活合、LIHC、NSCLC物赶、OV中均由M2巨噬細胞或惡性細胞表達白指。(圖8D-E)

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

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


4、在石蠟切片中進行熒光染色分析發(fā)現(xiàn)僧界,JMJD8蜜氨、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)捎泻。

[圖片上傳失敗...(image-69fa7d-1695447815935)]

八飒炎、JMJD8與其他免疫抑制細胞相關(guān),并與細胞毒性T淋巴細胞功能障礙相關(guān)

1笆豁、TIMER2.0顯示JMJD8與Treg郎汪、CAFs和MDSCs之間至少與兩種細胞類型呈正相關(guān),還顯示了在CESC闯狱、COAD煞赢、HNSC、LUSC哄孤、PAAD和THYM中與JMJD8相關(guān)性最高的CAFs照筑。(圖10A-B)

2、在BRCA瘦陈、HNSC凝危、LUAD和SKCM中觀察到JMJD8與CD8+ T細胞呈負相關(guān)。TIDE web工具發(fā)現(xiàn)晨逝,在神經(jīng)母細胞瘤和BRCA中蛾默,T細胞功能障礙與JMJD8相關(guān),而在BRCA中發(fā)現(xiàn)CTL與JMJD8呈負相關(guān)(圖10C-D)


九捉貌、JMJD8影響癌癥治療反應和JMJD8靶向化合物的分子對接

1支鸡、ROCplotter數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,在GBM中趁窃,JMJD8在化療后無應答者中高表達牧挣,在BRCA中,抗HER2后醒陆、化療和內(nèi)分泌治療的應答者JMJD8表達更高瀑构。(圖11A)

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

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

4折剃、對JMJD8蛋白進行了同源性建模另假,并與潛在藥物進行了分子對接發(fā)現(xiàn),XMD-1150和XMD-892未能與JMJD8對接怕犁,吉尼平和THM-I-94成功边篮,LibDockScore最高。(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奏甫。高JMJD8與低基因組穩(wěn)定性相關(guān)戈轿。在9種以上的癌癥中,高JMJD8與高表達的錯配修復基因阵子、stemness思杯、同源修復基因、免疫抑制相關(guān)挠进。此外色乾,免疫檢查點CD276與JMJD8呈正相關(guān)。隨后领突,文中還驗證了JMJD8作為M2巨噬細胞標志物暖璧,并顯示了其與其他免疫抑制細胞和CD8+ t細胞抑制的相關(guān)性。最后君旦,篩選出潛在的JMJD8靶向藥物澎办,并與JMJD8蛋白對接。提示JMJD8是一種新的致癌基因金砍,它與免疫抑制和DNA修復相關(guān)局蚀,在許多癌癥中是M2巨噬細胞生物標志物。

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