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100篇泛癌研究文献解读之肿瘤免疫浸润情况

100篇泛癌研究文献解读之肿瘤免疫浸润情况

作者: 因地制宜的生信达人 | 来源:发表于2019-05-10 17:31 被阅读193次

    为了分析不同类型、组织起源肿瘤的共性、差异以及新课题。TCGA于2012年10月26日-27日在圣克鲁兹,加州举行的会议中发起了泛癌计划。参考:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6000284/ 为此我也录制了系列视频教程在:TCGA知识图谱视频教程(B站和YouTube直达)
    本研究发表于 Clin Cancer Res. 2018 Aug ,题目是:A Pan-cancer Landscape of Interactions between Solid Tumors and Infiltrating Immune Cell Populations. 系统性的研究了 9,174 tumors of 29 solid cancers 的免疫浸润情况。这些免疫数据都是可以在 https://gdc.cancer.gov/about-data/publications/panimmune 下载的。本来我以为这篇文章做的很简单,以为下载 panimmune 数据就好,但是看了文章的附件,我才知道,我想的简单了。

    文献解读属于100篇泛癌研究文献系列,首发于:http://www.bio-info-trainee.com/4132.html

    免疫浸润背景知识

    肿瘤微环境主要由肿瘤相关成纤维细胞、免疫细胞、细胞外基质、多种生长因子、炎症因子及特殊的理化特征(如低氧、低pH)和癌细胞自身等共同组成,肿瘤微环境显著影响着肿瘤的诊断、生存结局和临床治疗敏感性。微环境中的细胞可以聚成不同类别,而每种细胞与其他细胞间同时存在复杂又显著的相互作用,而且存在一些稳健的细胞浸润模式。

    通过免疫组织化学染色或CIBERSORT方法评估免疫细胞浸润。基于LASSO Cox回归模型,从22种免疫特征中选择5种免疫特征构建免疫型。

    本文系统性的评估了3个免疫微环境文献,提出来了自己的16个免疫成分的微环境。

    数据量情况

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    16种免疫细胞浸润情况

    作者选择自己使用GSVA算法,流程如下:

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    其中GSVA和ssGSEA算法

    一致性不错:

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    为什么选择16个基因集

    这里作者参考了3篇文章:

    • (1) Bindea et al. (2013)
    • (2) Angelova et al. (2015)
    • (3) Charoentong et al. (2017)

    然后还做了两个验证:

    • 在CCLE数据库的RNA-seq数据集验证
    • 在GSE86362数据集Affymetrix 133 Plus 2.0 芯片数据验证

    把TCGA的BRCA癌症里面的TNBC样本去除后的 924个乳腺癌表达数据的GSVA结果如下:

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    根据不同cytotoxic含量可以把癌症样本分成6个immunophenotypes

    其它癌症的immunophenotypes分布情况:

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    TCGA和GTEx的比较

    使用到的GTEx数据如下:

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    ESTIMATE 和CIBERSORT 结果的比较

    首先 CIBERSORT 算法对 TCGA数据的 芯片和测序表达量推断的免疫细胞组分结果一致性并不好。

    所以作者修改了算法,把RNA-seq测序数据转换后适合CIBERSORT 算法,这样相关性就很不错了,如下:

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    不同颜色代表不同免疫细胞组分的比例。

    不同immunophenotypes激活的通路不一样

    前面说到作者根据不同cytotoxic含量可以把癌症样本分成6个immunophenotypes,这个是全文的核心发现,接下来就可以比较不同的immunophenotypes群体的区别。

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    附件

    • Supplementary Material - Supplementary Methods, Supplementary Note, and Supplementary Figures
    • Table S1 - Gene sets representing immune cell populations and cell pathways
    • Table S2 - Details of the meta-processes employed (in Figure 4) in the description of tumor development in the three scenarios of immune infiltration
    • Table S3 - Pan-cancer and per-cancer type GSVA scores for immune populations
    • Table S4 - Immune-phenotypes
    • Table S5 - Enrichment for somatic driver alterations across tumor immune-phenotypes
    • Table S6 - Association of somatic driver alterations with immune populations
    • Table S7 - Results of the GSEA enrichment

    后记

    本文是研究肿瘤免疫的最佳学习素材,尤其是70多页的附件,满满的知识点,希望大家学的开心!

    本文献解读属于100篇泛癌研究文献系列,首发于:http://www.bio-info-trainee.com/4132.html

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