【精品思路在手,高分Paper不愁】转录组数据-免疫微环境精品分析思路(六)

2022-03-28 15:21:40 浏览数 (1)

作者首先对TCGA的转录组数据进行评估,使用CIBERSORT在22个免疫细胞表型中筛选与预后相关的5种免疫细胞。再对两组独立的标本进行5种细胞的免疫组化,构建免疫表型,预测MIBC患者的生存和复发。

思路导图:

数据来源:

本研究收集了3个独立数据集:

训练集:来自海癌症中心的118例肌层浸润性膀胱癌患者—转录组数据。

测试集:来自中山医院的140例肌层浸润性膀胱癌患者—转录组数据。

验证集:来自TCGA的287例肌层浸润性膀胱癌患者—转录组数据,突变数据。

新辅助数据:来自GEO数据库的辅助化疗数据集GSE48277。

结果:

一. 构建基质免疫指标并定义免疫表型

1. 利用CIBERSORT评估TCGA样本的免疫细胞浸润情况,联合预后数据,确定与生存相关的5种免疫浸润细胞(间质肥大细胞、巨噬细胞、Treg细胞,NK细胞以及CD8 T细胞)。

2. 对训练集和测试集的两组样本分别进行这5种细胞的免疫组化。发现基质中的5种免疫细胞都非常丰富,且两组样本的免疫组化结果无法区分出肿瘤细胞、间质肥大细胞、巨噬细胞、Treg细胞,NK细胞以及CD8 T细胞。

3. 考虑到这5种免疫细胞浸润丰度与预后相关。进而将这5种免疫细胞作为特征,在训练集中利用LASSO回归模型计算基质免疫指数。

4. 按照基质免疫指数将训练集患者分为两组:Immunotype A和Immunotype B。

二. 基质免疫表型与OS和PFS的关联

1. 为了验证免疫表型分类的合理性,利用采用层次聚类在训练集、测试集和验证集队列中绘制分类热图(A-C)。

2. 利用单因素cox回归分析,在3组数据集中确定免疫指标在OS个DFS的预后价值(HR平滑曲线, D-F)。

3. 绘制不同免疫表型分组的OS,DFS生存曲线(K-M生存曲线,G-I)。发现免疫表型B在3组数据集中均有较差的预后。

三. 基质免疫表型B可以预测辅助化疗的疗效

1.将3组数据整合后,不论是pT2还是pT3 pT4组,辅助化疗对患者的生存并没有明显的改善。

2.当将患者按照免疫类型分组,发现pT3 pT4组的辅助化疗对患者的生存有明显改善。

四. 鉴定基质免疫表型相关的生物学通路和免疫检查点分子

1. 比较TCGA数据库中免疫表型A和表型B的重要细胞因子表达情况(IL2、IFNγ和TGFb)。发现免疫表型A亚组的IFNγ表达显著高于B组,而TGFβ2表达在B组更高(图A)。

2. 利用GSEA对两组免疫分组进行通路分析,发现免疫表型A组在T细胞受体信号通路和NK细胞介导的免疫通路富集(图B)。

3. 对费城新辅助化疗的进一步分析显示,新辅助化疗后M2巨噬细胞明显减少(P=0.032)。因此,基质巨噬细胞可有效预测MIBC的生存和复发(图C)。

4. 配对分析化疗前后患者免疫细胞浸润的情况发现,3例免疫表型A组患者化疗后转为免疫表型B组,3例免疫表型B组患者化疗后转为A组(图D)。

5. 分析TCGA中已知的免疫检查点表达发现,免疫表型A组中的PD-L1、PD-1和CTLA-4表达值更高(图F)。

6. 将免疫表型与3个主要的T细胞类型匹配,发现免疫表型A组比B组有更多的患者匹配到炎症型,更少的患者匹配到免疫荒漠型。

7. 肿瘤突变量(TMB)在不同免疫类型间无显著差异(图E)。

Fu H, Zhu Y, Wang Y, et al. Identification and validation of stromal immunotype predict survival and benefit from adjuvant chemotherapy in patients with muscle-invasive bladder cancer[J]. Clinical Cancer Research, 2018, 24(13): 3069-3078. IF: 10.199

dfs

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