影響因子:13.75
小編一直覺得單基因泛癌的文章進(jìn)可攻(純生信發(fā)文)退可守(補(bǔ)實(shí)驗(yàn))匈庭。小編已經(jīng)有不少客戶發(fā)了單基因生信文章后夫凸,開始做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究,后續(xù)可以繼續(xù)發(fā)文章寫基金阱持。比較老的客戶已經(jīng)成功拿到經(jīng)費(fèi)夭拌。
之前小編寫過生信篩選的單基因如何補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)
當(dāng)時(shí)小編列舉了一些實(shí)驗(yàn),本文作者做了表達(dá)驗(yàn)證,預(yù)后驗(yàn)證鸽扁,與免疫檢查點(diǎn)的相關(guān)性蒜绽,分子機(jī)制,對(duì)CD8T細(xì)胞浸潤(rùn)的影響桶现,與免疫檢查點(diǎn)抑制劑的連用躲雅。本文屬于生信與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的十分緊密的文章。對(duì)于有時(shí)間有經(jīng)費(fèi)的朋友骡和,在篩選到好的基因后相赁,也可以參考這些做后續(xù)的研究。下圖中打勾的都是本文做了的內(nèi)容慰于。
研究背景:肝細(xì)胞癌(HCC)是全球?qū)е掳┌Y相關(guān)死亡的第三大原因噪生,在一線和二線臨床環(huán)境中,III期臨床試驗(yàn)未能顯示免疫檢查點(diǎn)封鎖劑治療的益處东囚。當(dāng)使用這些藥物作為HCC的單一治療時(shí)跺嗽,其有效范圍在15%到20%之間。現(xiàn)有免疫檢查點(diǎn)封鎖療法的主要局限性在于多種免疫檢查點(diǎn)通路页藻,以及免疫細(xì)胞不浸潤(rùn)腫瘤桨嫁,免疫細(xì)胞過度衰竭。因此份帐,識(shí)別新的免疫檢查點(diǎn)和開發(fā)新的聯(lián)合治療已成為HCC免疫治療研究的主要重點(diǎn)璃吧。
鋅指蛋白207(ZNF207)是ZNF蛋白家族的一員,在人類胚胎干細(xì)胞的自遺傳废境、多能性和分化中發(fā)揮重要作用畜挨。HCC細(xì)胞中ZNF207的表達(dá)升高,這與預(yù)后不良相關(guān)噩凹,但具體機(jī)制尚未闡明巴元,其在腫瘤免疫中的作用尚未確定。
研究結(jié)果:
一驮宴、ZNF207是HCC中潛在的免疫抑制靶點(diǎn)
1逮刨、使用癌癥免疫周期評(píng)分和HCC轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行WGCNA網(wǎng)絡(luò)分析,發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)具有相似的內(nèi)部表達(dá)模式的聚類(圖1A)堵泽。聚類1中的模塊與癌癥免疫周期的步驟1-4呈正相關(guān)修己,而聚類2中的模塊與步驟5-7呈負(fù)相關(guān)(圖1B)。
2迎罗、棕色模塊基因富集在免疫相關(guān)信號(hào)通路顯示正相關(guān)的癌癥免疫周期(圖1C)睬愤,而綠松石基因模塊主要富集在RNA運(yùn)輸、RNA剪接和紡錘體組裝過程顯示負(fù)相關(guān)步驟5-7的癌癥免疫周期(圖1d)纹安。
3尤辱、從兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中篩選了綠松石色模塊中的核心基因砂豌。DEAHbox蛋白9(DHX9)和ZNF207均符合篩選標(biāo)準(zhǔn)(圖1E)。
4啥刻、對(duì)22份臨床HCC樣本進(jìn)行RT-qPCR檢測(cè)奸鸯,發(fā)現(xiàn)ZNF207與CD4咪笑、FOXP3可帽、CD11b、CD68呈很強(qiáng)的正相關(guān)窗怒。CD8A映跟、C2、C3和細(xì)胞毒性T細(xì)胞扬虚、補(bǔ)體免疫反應(yīng)相關(guān)(圖1F-I)
二努隙、ZNF207在HCC中高表達(dá),并與不良預(yù)后相關(guān)
1辜昵、ZNF207在HCC組織中的表達(dá)量高于鄰近樣本(圖2A)荸镊;來自O(shè)ncomine和GEO數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)顯示出了一致的趨勢(shì)(圖2B、C)堪置;在HCC樣本中躬存,ZNF207在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上均顯著增加(圖2D、E)舀锨;免疫組化(IHC)分析顯示岭洲,ZNF207主要在細(xì)胞核中過表達(dá)(過表達(dá)(OE)),這與其作為轉(zhuǎn)錄因子的作用相一致(圖2F)坎匿。
2盾剩、在ZNF207高表達(dá)組中,HCC患者表現(xiàn)出更多的晚期替蔬、分級(jí)和T期(圖2G)告私,在多個(gè)數(shù)據(jù)集中也表現(xiàn)出更短的總體和無病生存結(jié)果(圖2H)
三、缺氧使HCC中的ZNF207升高
1承桥、通過基因集合富集分析(GSEA)發(fā)現(xiàn)“HYPOXIA_VIA_HIF1A_UP”基因特征在ZNF207高組中顯著富集(圖3A)德挣。
2、在實(shí)驗(yàn)中快毛,我們觀察到物理和化學(xué)模擬的缺氧都可以提高ZNF207的蛋白水平(圖3B格嗅、C) ;相比之下唠帝,BAY87-2243在缺氧條件下對(duì)ZNF207有較強(qiáng)的抑制作用(圖3D屯掖,E)。過表達(dá)HIF1α和HIF2α襟衰,我們發(fā)現(xiàn)缺氧對(duì)ZNF207的影響可重復(fù)(圖3F贴铜,G)。
3、使用雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)分析HIF對(duì)ZNF207的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用绍坝,結(jié)果表明缺氧和氯化鈷均增強(qiáng)了ZNF207啟動(dòng)子基因的熒光強(qiáng)度(圖3H)徘意;CHIP實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)合位點(diǎn)(圖3I)
4、在常氧和缺氧條件下轩褐,位于TSS-1012/-1017bp的DNA序列與抗HIF2α抗體免疫沉淀(圖3J)椎咧。簡(jiǎn)而言之,缺氧可以通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控來提高HCC中ZNF207的表達(dá)把介。
四勤讽、ZNF207促進(jìn)與CD8+t細(xì)胞浸潤(rùn)和衰竭相關(guān)的HCC
1、ZNF207-KD或ZNF207-OE并沒有改變免疫缺陷小鼠中異種移植瘤的生長(zhǎng)速率(圖4A拗踢,B)脚牍;ZNF207-KD或ZNF207-OEHepa1-6細(xì)胞顯著影響腫瘤生長(zhǎng)速率,但體外細(xì)胞增殖無差異(圖4C巢墅、D)诸狭;ZNF207-KD或ZNF207-OE腺相關(guān)病毒8顯著改變了免疫活性小鼠(BALB/c小鼠)的腫瘤生長(zhǎng)(圖4E)
2、ZNF207-KDHepa1-6細(xì)胞的條件培養(yǎng)基對(duì)自然殺傷細(xì)胞君纫、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞沒有明顯的趨化作用驯遇,而對(duì)CD8+T細(xì)胞有明顯的趨化作用(圖4G);條件培養(yǎng)基在體外也抑制了CD8+T細(xì)胞的衰竭(圖4H)庵芭,從而提高了其增殖和細(xì)胞因子分泌水平(圖4I)
3妹懒、在TCGA-LIHC數(shù)據(jù)集中,ZNF207與耗盡的t細(xì)胞基因特征和免疫檢查點(diǎn)分子呈正相關(guān)双吆,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致(圖4J眨唬,K)。
五好乐、ZNF207通過MAPK-CX3CL1軸抑制CD8+t細(xì)胞浸潤(rùn)
1匾竿、GSEA結(jié)果顯示,ZNF207-KD組的免疫和代謝相關(guān)信號(hào)通路顯著富集(圖5A)蔚万;趨化因子岭妖,細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體的相互作用,t細(xì)胞受體信號(hào)通路表達(dá)上調(diào)(圖5B)反璃。
2昵慌、一些細(xì)胞因子與t細(xì)胞的趨化性密切相關(guān),CX3CL1在上清液和裂解液中有一致的趨勢(shì)(圖5C)淮蜈。
3斋攀、通過ELISA證實(shí)了細(xì)胞上清液中CX3CL1的上調(diào)(圖5D)。此外梧田,在人類HCC樣本中淳蔼,ZNF207和CX3CL1之間存在很強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系(圖5E)侧蘸。
4、當(dāng)用CX3CL1中和劑處理時(shí)鹉梨,條件培養(yǎng)基對(duì)CD8+T細(xì)胞的趨化作用減弱(圖5F)讳癌,說明ZNF207-kd誘導(dǎo)的CX3CL1分泌是否對(duì)CD8+T細(xì)胞的趨化性至關(guān)重要
5、聯(lián)合生存分析還顯示存皂,CX3CL-1低ZNF207高組患者的總生存期(OS)最差晌坤,HR最高,而CX3CL1高ZNF207低組患者的生存結(jié)局最好(圖5G)
6艰垂、MAPK信號(hào)通路在ZNF207-KD組中顯著富集(圖5A泡仗,H)埋虹。證實(shí)了p38MAPK抑制劑(SB203580)可以直接抑制Hepa1-6細(xì)胞中的CX3CL1猜憎,而ZNF207-KD對(duì)CX3CL1的過表達(dá)也可以被SB203580逆轉(zhuǎn)(圖5I,J)搔课。
六胰柑、ZNF207通過增加核嘌呤水平促進(jìn)CD8+t細(xì)胞衰竭
1、與途徑富集結(jié)果一致爬泥,ZNF207-KD處理后柬讨,以氨基酸為代表的代謝物差異顯著(圖6A)。
2袍啡、ZNF207-KD后踩官,色氨酸代謝途徑中的代謝產(chǎn)物水平,包括嘌呤的代謝產(chǎn)物水平被顯著抑制(圖6B)境输;ZNF207-kd抑制了細(xì)胞上清液中的核嘌呤水平蔗牡,而增加了ZNF207的穩(wěn)定表達(dá)(圖6C)
3、補(bǔ)充嘌氨酸顯著誘導(dǎo)了CD8+t細(xì)胞衰竭(圖6D)
七嗅剖、ZNF207轉(zhuǎn)錄調(diào)控IDO1促進(jìn)腎苷的產(chǎn)生
雙熒光素報(bào)告基因和CHIP實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明ZNF207可結(jié)合到IDO1啟動(dòng)子區(qū)(圖6E-F)辩越;用特異性抑制劑PF-06840003抑制IDO1,可逆轉(zhuǎn)ZNF207表達(dá)介導(dǎo)的kynurenine 水平(圖6G)信粮;PF-06840003處理逆轉(zhuǎn)了來自ZNF207-OE細(xì)胞系的條件培養(yǎng)基引起的CD8+t細(xì)胞衰竭(圖6H)
八黔攒、ZNF207是聯(lián)合抗pd1治療的潛在治療靶點(diǎn)
1、ZNF207-KD聯(lián)合PD1單克隆抗體可抑制腫瘤生長(zhǎng)强缘,具有突出的腫瘤抑制作用(圖7A-C)
2督惰、ZNF207-KD+抗PD1治療組PCNA陽性細(xì)胞比例最低,而浸潤(rùn)性T細(xì)胞明顯增加(圖7D)
3旅掂、使用腫瘤免疫功能障礙和排除(TIDE)子圖算法來預(yù)測(cè)TCGA-LIHC數(shù)據(jù)集中不同ZNF207表達(dá)的患者的免疫治療反應(yīng)率(圖7E)
4赏胚、ZNF207低表達(dá)組對(duì)免疫治療更為敏感、(圖7F)辞友;ZNF207低表達(dá)組的患者對(duì)PD1單克隆抗體治療的反應(yīng)優(yōu)于CTLA-4單克隆抗體(圖7G)栅哀。
5震肮、圖7H顯示了缺氧如何通過HIF蛋白轉(zhuǎn)錄提高ZNF207
總結(jié):
在本研究中,系統(tǒng)結(jié)合生物信息學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)留拾,評(píng)價(jià)免疫抑制靶點(diǎn)ZNF207在HCC的體外和體內(nèi)的作用戳晌。抑制ZNF207增強(qiáng)了cx3cl1誘導(dǎo)的CD8+T細(xì)胞向腫瘤組織的趨化性。此外痴柔,沉默ZNF207通過抑制IDO1的轉(zhuǎn)錄調(diào)控沦偎,減少了嘌呤的合成,從而反過來逆轉(zhuǎn)了CD8+t細(xì)胞的衰竭咳蔚,從而重塑了腫瘤微環(huán)境。此外谈火,還驗(yàn)證了其作為抗程序性細(xì)胞死亡蛋白1(PD1)治療的生物標(biāo)志物和聯(lián)合靶點(diǎn)的潛力侈询。最后研究了ZNF207異常表達(dá)在HCC中的作用及其在CD8+t細(xì)胞調(diào)控方面加速HCC進(jìn)展的機(jī)制糯耍。本研究詳細(xì)闡述對(duì)HCC進(jìn)展激活機(jī)制的理解扔字,并為HCC的治療和預(yù)后提供潛在的治療靶點(diǎn)温技。
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