**杂志： **Molecular Biomedicine
影响因子：6.3
研究概述：
静脉血栓栓塞 （VTE） 是癌症患者的常见并发症，对发病率和死亡率有很大影响。然而，VTE 相关基因 （VRG） 之间的关系及其对各种癌症类型预后、免疫反应和治疗靶点的潜在影响仍不清楚。基于凝血和补体途径，作者确定了在调节癌症免疫反应中发挥作用的枢纽 VRG，其中凝血因子 III （F3） 、纤溶酶原激活剂 （PLAT） 和补体 C1s （C1S） 被鉴定为在癌症中具有高表达水平的基因，与肿瘤干性和拷贝数变异呈正相关，而与甲基化水平呈负相关。泛癌生存分析揭示了这些 VRG 对几种癌症类型的不利影响，特别是在胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤 （GMBLGG）中。ROC曲线的进一步分析表明，F3 、PLAT 和 C1S 在预测 GBMLGG 结果方面的准确性很高，曲线下面积 （AUC） 值范围为 0.78 至 0.9。此外，基因-药物关联分析确定环孢素、哇巴因和 6-巯基嘌呤分别是高 F3、PLAT 或 C1S 表达的肿瘤患者的潜在治疗选择。该研究结果为VRGs在癌症中的作用提供了线索，强调了 F3、PLAT 和 C1S 在多种肿瘤尤其是GBMLGG中的关键作用。
研究结果：
关键静脉血栓栓塞相关基因（VRG）的筛选
为了鉴定与静脉血栓栓塞相关的基因，作者从MSigDB和KEGG数据库中获得的“补体和凝血途径”中的基因并取交集，共获得21个候选基因（图1a）。基于GO和 KEGG 富集分析表明，除了补体和凝血激活外，这 21 个 VRG 还调节免疫反应（图1b）。为了进一步筛选出关键的 VRGs，作者构建了蛋白质-蛋白质相互作用 （PPI） 网络，并利用最大邻域分量 （MNC） 算法来识别枢纽基因，排名前六的基因分别是凝血因子 III （F3）、丝氨酸蛋白酶抑制剂家族 C 成员 1 （SERPINC1）、F2、纤溶酶原 （PLG）、纤溶酶原激活剂 （PLAT） 和补体 C1s （C1S） (图1c)。
VRG与免疫微环境之间的关联
前面功能富集分析表明VRG参与调节免疫反应， 为了进一步探索这一点，作者首先评估了不同癌症中VRG表达与免疫评分、免疫亚型和免疫浸润之间的关系。在大多数癌症类型中，与 F2、PLG 和 SERPINC1相比，F3、PLAT 和 C1S 与基质、免疫和 ESTIMATE 评分表现出显著更强的正相关关系（图2a）。在癌症免疫亚型的分析中，作者发现 F3、PLAT 和 C1S 在亚型 C6 中表达最高，以“TGF-β 显性”为特征，而其他三种 VRG 在 C4 亚型（“淋巴细胞耗竭型”）中表达最高，（图 2b）。这些发现强调了 VRG 影响癌症免疫反应的潜力，从而可能影响疾病进展和治疗结果。
VRGs 与肿瘤干性及异质性的关系
肿瘤干性和异质性对癌症预后和治疗结局有显著影响。为了探索它们与 VRGs 的联系，作者首先检查了各种癌症中 VRGs 表达水平与 DNA 干性评分 （DNAss） 之间的关系。在特定癌症中 VRG 表达与 DNAss 呈正相关，特别是胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤 （GBMLGG） 中的 F3、PLAT 和 C1S（图 3a），表明这些基因在这些特定癌症中具有促进肿瘤干性的潜在作用。接下来，作者使用肿瘤突变负荷 （TMB） 和微卫星不稳定性 （MSI） 评估了 VRG 与肿瘤异质性之间的相关性（图3b）。雷达图显示，F3 、 SERPINC1 、 F2 、 PLG 和 PLAT 分别在子宫癌肉瘤 （UCS） 、 胆管癌 （CHOL）、胸腺瘤 （THYM） 和 低级别胶质瘤（LGG ）中与 TMB 呈最高正相关。这些基因还分别与直肠腺癌 （READ） 、睾丸生殖细胞肿瘤 （TGCT）、胸腺癌（THYM）的 MSI 呈强相关性。这些发现表明，上述 VRG 可能导致这些特定癌症类型的肿瘤异质性。
VRGs 的基因改变和甲基化
作者使用cBioPortal 研究了不同癌症中 VRG 的遗传改变，揭示了突变、扩增、缺失和其他改变的不同频率（图4a）。在 PLG 、 SERPINC1 和 PLAT 中观察到相对较高的变化频率，总体改变频率在 0% 到 15.8% 之间。扩增是 SERPINC1 和 PLAT 最普遍的改变类型。基因集癌症分析 （GSCA） 数据库检查了不同癌症中 VRG 中拷贝数变异 （CNV） 的患病率（图4b）。以上六个基因的杂合子 CNV 扩增广泛存在于多种癌症中，另外，杂合子 CNV 缺失成为第二常见的发生事件，尤其是在 F2 和 PLG，两个基因上。DNA甲基化对VRG mRNA的相关性分析显示，VRGs的表达与其基因的甲基化程度呈负相关（图4c）。值得注意的是，在配对肿瘤和邻近正常组织中SERPINC1 和 PLAT 甲基化水平相对低于正常组（图4d）。
VRGs 在泛癌种中的表达及预后价值
在不同癌症中的基因表达检测发现，C1S、F3 和 PLAT 是具有显著高表达的基因，而 PLG、SERPINC1 和 F2 在大多数癌症中表现出较低的表达水平（图5a）。比较配对癌症和癌旁组织样本之间的 VRG 表达，发现以上基因在 KICH、CHOL、肾透明细胞癌 （KIRC）、肾状细胞癌 （KIRP） 和 UCEC 下调，LUSC 上调（图5 b）。与配对的正常组织相比，在 8 种癌症类型中观察到较低的 PLG 表达，但 LUSC 除外，它显示 PLG 的高表达。使用多重免疫荧光染色证实，与成对的癌旁组织相比，许多癌组织中 F3 、 PLAT 和 C1S 的表达升高。如图6所示。在VRGs表达与患者预后之间的关系中，F3、PLAT 和 C1S 是与各种癌症中预后较差相关的基因（图7a），timeROC曲线证明了这三种 VRG 在预测 GBMLGG 组织结果方面的诊断准确性，对于 1 年、3 年和 5 年的预测，高曲线下面积 （AUC） 值从 0.78 到 0.9 不等（图7b）。这种预后分层能力在其他三个GEO数据库中也同样存在（图7c）。
VRGs的药物敏感性分析
鉴于鉴于 F3 、 PLAT 和 C1S在预后结果上较为重要的负面影响，作者通过使用 CellMiner数据库评估药物敏感性进一步探索了它们的潜在临床应用。发现环孢素和 SGX-523的药物敏感性分别与 F3 呈最负相关和正相关（图8a），对于 PLAT，ouabain表现出最高的负相关，而 PLX-4720表现出最强的正相关（图8b）。对于 C1S，6-巯基嘌呤与 C1S 呈最负相关，而显示出最高的正相关（图8c）。这些结果表明，表达 F3 、 PLAT 或 C1S 的高表达肿瘤患者可能分别受益于环孢素、ouabain和 6-巯基嘌呤。
研究总结：
作者通过收集VRG基因，利用PPI网络明确了与静脉血栓栓塞相关的六个枢纽基因，随后在泛癌中检测了以上六个基因在免疫（免疫微环境、免疫亚型）， 肿瘤异质性（肿瘤干性、肿瘤突变、微卫星不稳定性）、基因自身拷贝数变异与甲基化、临床特征和药物敏感性方面的联系与变化。此外，作者通过多重荧光染色检测了六个基因中与预后强相关的三个基因F3 、 PLAT 或 C1S在癌组织或癌旁组织中的表达，进一步验证了生信的结果。总之，作者在这项研究中确定了VRGs在泛癌中的表达谱，揭示了他们与癌症预后、肿瘤微环境中的相关性，为后续VRGs作为个性化癌症治疗的预测因子和治疗靶点提供重要参考。
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