在本研究中，作者整合了外泌体相关基因，包括在恶性胸腔积液中发现的外泌体蛋白、经典外泌体标记物和调控TEXs分泌的调控子。通过使用主成分分析(PCA)算法来预测各种癌症的总生存结果，建立了一种肿瘤来源的外泌体相关signature，称为TEXscore
- 标题：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
- 杂志：Wu et al. J Transl Med (2021)
- 作者：Wangjun Liao 南方医科大学南方医院肿瘤科
TEXscore相关基因的选择
总共选择了33个tumor-derived exosome-associated genes，分为三个module，选择情况如下：
- 模块1：包含细胞外囊泡相关基因signature，该signature为在恶性胸腔积液的细胞外囊泡中检测到的蛋白
- 模块2：的基因包括膜转运和融合蛋白(FLOT1)、四萜蛋白(CD9、CD63、CD81)、伴侣蛋白(HSP70)、整合蛋白(ITGA1、ITGB1)和多泡体合成蛋白(ALIX、TSG101)，这些基因在多项研究中被广泛认为是经典的外泌体标记基因
- 模块3：为了扩大TEX在其他癌症中的普遍性，模块3中加入了McAndrews等人总结的操纵TEX分泌的基因
对这些基因进行功能富集分析，发现主要富集到了：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。
因此，我们认为上述所选择的基因与外泌体的形成、分泌特征以及肿瘤的进展特征有关。
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TEXscore的构建
对于上面选择的TEX基因，使用PCA进行整合，第一主成分当做原始打分：the original score。
可使用R包IOBR的函数calculate_sig_score给一个基因列表就可以计算出来这个打分。
TEXscore在单个癌细胞维度上的表现
使用了一套非小细胞肺癌的单细胞数据，3754个细胞聚成了几类。然后，对每个细胞都进行TEXscore打分（图A），与治疗前(Pre)和部分响应PR)/疾病稳定(SD)状态时，较低的TEXscore相比，当肿瘤获得耐药性，在进展性疾病(PD)状态下，癌细胞的TEXscore增加，这意味着TEXscore与正在治疗的癌症进展之间存在关联(Kruskal-Wallis检验，P≤2e−16;图B, C)。
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TEXscore在肿瘤样本和正常组织中存在差异
TEXscore与肿瘤特征相关：在GSE33479数据集合中：0、1期为正常支气管黏膜组织，晚期恶性程度增加，8期包括肺鳞癌组织。有趣的是，TEXscore从正常组织到浸润性肿瘤样本保持线性增加(图2A)。
在 TCGA-Pan-Cancer 队列中，TEXscore 在正常组织和肿瘤组织中逐渐增加，除了这几个癌症：TCGA-Glioblastoma，TCGA-Melanoma，TCGA-Kidney Clear Cell Carcinoma。
此外，TEXscore对肿瘤和正常组织具有相当高的预测能力（Fig. 2C–F）。
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TEXscore 与预后的关系
外泌体被认为是跨癌症类型的有吸引力的无创生物标志物，特别是对于那些在各种体液中检测到特定肿瘤生物标志物的人。图A显示了17种TCGA癌症类型的泛癌症TEX评分，其中癌症类型按TEX评分的中位数排序。
TEXscore高(作为连续变量和分类变量)与较差的临床结果相关，表明它对大多数癌症类型的总生存有很大的预测能力。在TCGA泛癌的综合队列中，TEXscore显示了对总生存率的稳健预测价值(图C-G)。
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TEXscore预测对免疫检查点阻滞剂的治疗反应
与CD8+T efector 和T细胞缺陷基因表达谱(GEP)相比，TEXscore对黑色素瘤中ICB(GSE91061和GSE78220)的预测能力并不差，后者通常与免疫激活相关。
此外，在肾细胞癌的抗pd-1（尼鲁单抗）免疫治疗中，TEXscore的预测能力超过了CD8+T efector和T细胞缺陷的GEP(GSE67501)。
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TEXscore与免疫抑制微环境相关
癌细胞通过外泌体传递免疫信号分子来改变肿瘤的微环境。上述结果表明，TEXscore与ICB患者的临床预后较差相关，提示TEXscore与免疫抑制微环境之间存在潜在的相关性。
- TCGA-LUSC、TCGA-LUAD、TCGA-STAD和TCGA-BLCA的TEXscore升高，同时M0和M2巨噬细胞浸润增加，但差异无统计学意义;而CD8+T细胞水平与TEXscore呈负相关，提示TEXscore参与了免疫抑制微环境的重塑
- 在TCGA数据集中，不同肿瘤类型的免疫抑制微环境模式显著不同（图5A）
- TEXscore与大多数癌症类型中广泛的免疫抑制信号以及免疫治疗抵抗信号显著相关(图5B-E)。
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TEXscore相关的miRNAs介导肿瘤的生物学机制
- 消化系统肿瘤和泌尿系统肿瘤，如TCGA-STAD、TCGA-READ、TCGA-COAD、TCGA-BLCA和TCGA-PRAD，与miRNAs有广泛的联系（图A）
- 这些miRNA作为肿瘤抑制因子，它们在高TEXscore组中表达下调
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TEXscore与稳定的基因组条件有关
- 在TCGA-LUAD队列中，STK11突变vs野生型中,TEX评分显著降低(Mann-WhitneyU检验，P=9.8e−06；图7A)，这与之前的研究一致，即野生型STK11恢复了增强的外泌体释放
- 野生型TP53在外泌体生物发生中发挥重要作用，在TCGA-STAD和TCGA-CESC队列中与TEXscore密切相关(Mann-WhitneyU检验，P=0.0065，P=0.0035；图7b，C)。
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看了前面，这个TEXscore与这么多东西有关，还真是个厉害的signature！！！
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