早上好,今天小编分享的是一篇2022年6月发表在Frontiers in Genetics(IF=4.599)上的转录辅助因子(TcoFs)文章,作者通过在骨肉瘤患者中构建TcoFs相关风险预后模型,挖掘预后相关signature,为骨肉瘤患者的个性化治疗提供新方向。
背景:骨肉瘤是一种间充质来源的恶性肿瘤,是儿童和青少年最常见的原发性骨肉瘤。转录辅助因子被定义为与转录因子结合的蛋白质。它可以通过复合物调控转录起始而不与DNA直接相互作用。作为转录调控程序的主要调控因子之一,它在DNA环的维护和基因调控中起着至关重要的作用。
方法:
1、在TARGET和GEO数据库下载骨肉瘤患者的表达数据和临床信息;
2、在HumanTFDB数据库下载TcoFs相关基因集;
3、单因素COX和LASSO构建风险模型筛选预后相关signature并计算risk score;
4、多因素COX构建预后模型并评估risk score是否可以作为独立预后因素;
5、评估预后相关signature和TIICs的相关性;
6、免疫组化实验。
差异分析
GSE36001和GSE12865的差异表达基因如图2A所示,之后与1025个TcoFs相关基因取交集得到83个TcoFs相关差异基因(图2B)。GO富集结果显示82个基因主要富集到共价染色质修饰(BP)、转录调节复合物(CC)和转录共调节活性(MF)(图2C)。KEGG富集结果如图D所示。
单因素COX和LASSO构建风险模型并计算风险评分
作者对83个TcoFs相关差异基因进行单因素Cox回归分析,得到13个TcoFs相关候选基因(图3A)。然后进行LASSO Cox回归,最终筛选出5个基因用于构建风险模型(图3B, C)。
TcoF相关基因的风险模型
根据这5个预后相关signature gene计算risk score将TARGET数据集和GSE21257分成高低风险评分组(图4C、D)并绘制两组的KM生存曲线及1、3、5年的ROC曲线,结果显示身高低风险组生存具有显著差异(图4A、B),风险模型的预测效能也比较显著(图4E),PCA结果显示5个预后相关signature gene将高低风险组进行分类。
另外,风险模型中5个基因在高、低风险评分之间的表达情况如图5A所示。同时,为评估临床特征(转移、性别、年龄)和风险评分是否可作为独立预后因素,基于TARGET数据库进行单因素和多因素Cox分析。通过单因素回归分析,作者确定转移和风险评分与骨肉瘤预后相关(图5B)。然后,通过多因素COX分析进一步证实转移和风险评分是骨肉瘤的独立预后因素(图5C)。
进一步评估5个基因与TIICs的相关性,结果显示两种免疫细胞(CD8+ T细胞和T辅助细胞)和两种免疫相关通路(HLA和副炎症)与TARGET的风险评分显著相关(图5D, E)。
Nomogram的绘制及评估
接下来,作者结合转移和风险评分绘制nomogram图以预测患者的预后。基于TARGET(图6A)和GSE21257(图6B)建立骨肉瘤患者的nomogram生存图,预测1、2和3总生存时间的生存概率。绘制刻度曲线,观察实际生存时间与预测1、2、3年生存率是否一致(图6C、D),结果显示模型具有较高的可靠性。
在骨肉瘤及成骨细胞系中验证TcoF相关基因的表达
通过qRT-PCR检测骨肉瘤和成骨细胞系中TcoF相关基因的表达水平。结果显示,与成骨细胞相比,MTF2和RBPMS在所有骨肉瘤细胞系中表达上调(图7C、D),而LMO2、MAML3和SIRT1在所有骨肉瘤细胞系中表达下调(图7A、B、E)。
骨肉瘤和正常骨组织中TcoF相关基因的验证
最后选取110例骨肉瘤患者和11例正常骨组织进行免疫组化分析。患者的详细临床信息见表1。免疫组化检测骨肉瘤组织和正常骨组织中MTF2和RBPMS的表达。与正常骨对照相比,MTF2和RBPMS在骨肉瘤组织中均高表达,p值分别为0.0071和0.0234。
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