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它来了!它又双叒叕带着“福利”走来了!广东医科大学“单细胞测序+多数据库”,不用机器学习,高分轻松到手,给你的数据一个家!

生信图书馆  · 公众号  ·  · 2024-09-05 19:00

正文


各位小伙伴们大家好呀!近几日馆长苦寻数日,终于把这个“ 大福利 ”给各位小伙伴们找到啦!如果你还有生信文章难以发表一直被拒,那么这篇由 广东医科大学叶晓霞+吴民华团队 带来的“ 单细胞测序+多数据库 ”的文章你一定要和馆长一起好好研读一下~可能有小伙伴要问了,这算什么福利?单细胞测序和多数据库在生信文章中不是非常常见的要素吗,怎么还能发出高分?别着急,就让馆长来一一回答你的问题~

本文首先从 多数据库 中收集了大量HCC患者数据,并利用 Cox回归分析 构建了并验证了一个MBRG 预后模型 ,再结合 多种免疫相关算法 来对肿瘤微环境进行分析,最后利用 单细胞测序 分析ITGA3在HCC中的表达,以完成对HCC患者预后模型的建立。看到这里,小伙伴们是不是觉得它好像只是一篇平平无奇的预后文章呢?但实际上它涵盖了大多数生信文章所需要的经典要素,并以非常清晰的思路将内容呈现出来。作者究竟是如何将这些“经典要素”进行良好结合,并让自己的文章在一众文章脱颖而出的呢?就让馆长来为大家解读一下吧~

1. 本文的一大亮眼之处便是 多种免疫算法 的综合应用,作者在文章中使用了 五种 免疫相关算法来对高低风险组的 肿瘤微环境 进行分析,这大大提升了 预后模型 对于HCC免疫微环境分析的准确性,并为其他一系列疾病的预后提供了新的方向与思路;

2. 此外,生信文章想成功发表,往往都少不了 单细胞RNA测序 的助力,作者利用 公开数据库 中的scRNA-seq数据,成功揭示了ITGA3在HCC中的 特异性表达 与其在 肿瘤迁移中的功能 ,从单细胞水平对HCC进行解析,使预后模型的建立更加可信;

3. 除了上面提到的单细胞测序数据库外,作者还使用了其他公开数据库的大量数据(如TCGA、ICGC数据库等),将 多数据库 的数据结合分析,以此来构建并验证一个准确、独特的MBRG预后模型。 看到这里,有没有抓住一些高分文章的小技巧呢?如果搞不清楚数据库与分析方法该如何匹配,自己手里大好的数据不知道该如何应用,别犹豫,快快扫描下方二维码,让馆长来为你解决你的难题~

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题目:转移与基底膜相关特征通过整合单细胞 RNA 测序分析和免疫微环境评估增强肝细胞癌的预后和诊断

杂志:Journal of Translational Medicine

影响因子:IF=6.1

发表时间:2024年7月

公众号回复“123”领取原文PDF,文献编号: 240905

研究背景

作为全球癌症死亡的重要原因之一,肝细胞癌(HCC)的高转移性一直是困扰医护人员们的一大难题,而阻止其转移的主要办法之一便是干预其基底膜(BM)的重塑与降解。尽管HCC化疗治疗取得了一定的进展,但目前的一线药物对晚期HCC的疗效依旧相当有限,这也使HCC的早期监测与诊断治疗变得至关重要。本研究使用公开数据库的大量数据,利用Cox回归模型构建并验证了一个基于转移与基底膜相关基因(MBRG)的预后模型,并使用多种算法来对肿瘤微环境进行分析,旨在通过调查与评估潜在的生物标志物来改善HCC患者的生存结果与治疗结果,为HCC的预后提供新的方案。

数据来源

作者收集了来自多个数据集的患者数据与公共单细胞转录组学数据,包括但不限于TCGA、ICGC、TISCH 数据库中的数据,为HCC预后模型的建立提供了丰富的数据来源。

数据集/队列

数据库

数据类型

详细信息

TCGA-LIHC

TCGA

HCC患者数据集

包含374 例肿瘤样本和

50 例正常样本

LIHC-JP

ICGC

HCC患者数据集

包含240 例 HCC 样本

-

HCMDB

转移基因

2165 个转移基因

两个 HCC 数据集

TISCH 2.0

单细胞 RNA 测序

2 个样本的 22,631 个细胞

GSE166635

TISCH 2.0

单细胞 RNA 测序

6 个样本的 2916 个细胞

研究思路

作者首先从TCGA和ICGC数据库中收集了大量的HCC患者数据,包括转录组测序、临床与突变数据,并通过单变量和多变量Cox回归分析构建与验证了一个以转移与基底膜相关基因为基础的(MBRG)预后模型。接着,作者使用了五种免疫相关算法分别对高低风险的HCC患者的肿瘤微环境进行分析与检查,以评估其免疫治疗潜在的敏感性,并通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析ITGA3在不同HCC细胞中的表达差异,对其在肿瘤转移中的关键功能进行了验证,成功建立了转移与基底膜之间的直接分子相关性,为HCC的预后与可能存在的免疫治疗反应提供了新的见解与思路。

图1 研究工作流程图

研究结果

1.对预后基因进行鉴定与分析

作者首先对 TCGA数据库 中的HCC患者样本进行了 差异分析 ,筛选出了35个与 转移和基底膜(BM) 相关的差异表达基因,其中32个基因上调,3个下调(图2A,B)。接下来,作者对筛选得到的基因进行了 单变量Cox回归分析 ,最终确定了12个预后基因,生存分析结果显示,这些基因的高表达与往往预示了HCC患者的 预后较差 (图2C,D)。

图2 在TCGA-LIHC队列中筛选预后相关DEGs

2.预后模型的构建与验证

基于单变量Cox回归分析得到的12个预后基因,作者进一步使用 多变量Cox回归分析 开发了预后模型。根据中位风险评分,作者将患者分为高风险与低风险两组,其中 低风险组的生存期明显高于高风险组 ,而 ROC曲线 表明了这种基于MBRGs的预后模型的高度可靠性。接下来,作者又以 ICGC数据库 的数据为验证组,用相同的计算公式再次对上述的预测结果进行了验证(图3)。

图3 MBRGs 预后模型的构建和验证

3.MBRGs 预后模型与临床特征的相关性分析

接下来,作者利用TCGA数据库中的数据对MRBGs预后模型进行了更深层次的评估,分析了其预后结果与 临床特征的相关性 。根据分析结果可知,分级高、分期晚及T分期较高的晚期肿瘤患者 风险评分更高 (图4A-C),而高危组则更容易发生 血管浸润 (图4D),同时还可以观察到淋巴结阳性和远处转移的患者有 风险评分增加 的趋势(图4E,F)。

图4 MBRGs预后模型与临床特征之间的相关性分析

4.PPI 网络的 ScRNA-seq 分析和构建

分析发现,ITGA3是与EMT通路相关性最强的 MBPG 。是为了在单细胞水平上探索ITGA3在HCC中的作用,作者使用了TISCH2.0数据库进行了 scRNA-seq 分析。分析结果发现,ITGA3在恶性肝细胞中的表达 显著高于 肝细胞(图5A-E)。为了进一步分析蛋白质的 共表达和相互作用 ,作者以ITGA3为中心构建了 PPI网络 ,分析结果发现,存在20种蛋白质与ITGA3有相互作用,而其中 ITGB1 与ITGA3的相关性是最高的。

图5 单细胞RNA测序分析与PPI网络构建

5.ITGA3在HCC细胞的迁移和侵袭中的关键作用







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