12.5/Q1,复旦团队通过预后模型+单细胞,基于S100家族成员构建了一个胰腺腺癌的预后预测模型

文摘   2025-02-02 21:24   四川  
    

文章标题:Construction of S100 family members prognosis prediction model and analysis of immune microenvironment landscape at single-cell level in pancreatic adenocarcinoma: a tumor marker prognostic study

中文标题:胰腺腺癌S100家族成员预后预测模型构建及单细胞水平免疫微环境景观分析:肿瘤标志物预后研究

发表期刊Int J Surg

发表时间2024年06月

影响因子12.5/Q1 

研究背景
胰腺腺癌的5年生存率仅为10%,由于其特殊的解剖位置,使得肿瘤组织获取困难,这是一个巨大的挑战。这一限制强调了对新型生物标志物的迫切需要,以对这一患者群体进行分层。因此,本研究旨在构建以S100家族成员为中心的预后预测模型。
研究思路
本研究旨在构建以 S100 家族成员为中心的预后预测模型。利用 6 个 S100 基因及其相应的系数,计算 S100 评分以预测生存结果。本研究提供了全面的内部和外部验证以及功率评估结果,证实了所提出的模型的有效性。此外,该研究探讨了 S100 驱动的潜在机制,导致恶性进展。通过比较预后不同的患者群体的免疫细胞浸润比例,该研究确定了 S100 表达驱动的差异。此外,该分析探讨了受 S100 基因影响的恶性细胞和免疫细胞之间的重要配体-受体对,揭示了重要的见解。值得注意的是,该研究确定了一种能够预测新辅助化疗敏感性的新型生物标志物,为进一步的研究和临床应用提供了有希望的途径。
研究结果
1.S100家族成员预后预测模型构建及预测效果比较
首先,作者构建了一个网络图来可视化S100家族成员之间的相互作用及其在GSE71729队列中的预后意义。发现10个S100家族成员预后不良。随后,在TCGA、E-MTAB-6134、GSE57495、GSE79668、GSE62452和ICGC等不同队列中评估了这10名S100家族成员的预后意义。在这些额外的队列中,S100A1并没有成为一个重要的风险预后因素。利用LASSO函数确定预后预测模型的关键基因,最终的预测模型由6个S100家族成员组成。    
2.预测能力评价及临床治疗意义探讨
为了评估模型的预测能力并探讨其临床治疗意义,采用了几种综合分析,包括ROC曲线、校准曲线、Bootstrap重采样进行内部验证,都证实了模型的稳健性。此外,在临床治疗意义方面,与AJCC TNM分期相比,该预测模型在新辅助治疗不良反应方面表现出更好的辨别能力。    
3.S100基因在细胞群中的表达分布及单细胞水平上S100驱动的恶性倾向的探讨    
使用R包Seurat显示单细胞水平的间充质微环境细胞分布。为了鉴定与S100驱动的恶性倾向相关的基因,利用R包极限分析S100高、低评分组的差异表达,鉴定出26个上调基因和28个下调基因。随后,使用GSEA进行的Reactome富集分析显示,嘧啶分解代谢途径可能是s100驱动的恶性倾向的核心机制。根据嘧啶分解代谢相关的富集基因在细胞簇中的表达水平,鉴定出5个基因NT5C、NT5E、NT5M、UPP1和UPP2。利用R软件包Seurat中的AddModuleScore函数,基于该基因集计算嘧啶代谢评分。随后,应用sctyper功能将恶性细胞分为Pym+和Pym-细胞。研究结果显示,在S100评分高的组中,Pym+恶性细胞的比例更高。    
    
4.胰腺腺癌中s100相关免疫微环境变化的综合分析及关键免疫细胞间的CellChat分析
使用tSNE图可视化免疫微环境的详细特征。为了说明不同细胞群在S100高分组和低高分组之间的分布,作者生成了条形图,展示了S100高分样本与S100高分样本之间细胞群的分布比例。利用Wilcoxon检验比较S100高、低评分组间免疫细胞浸润的差异,强调恶性细胞、CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、NK细胞的差异具有统计学意义。    
文章小结
该研究提供了来自家族成员的 6 个 S100 基因来构建具有更好区分和校准能力的预后预测模型,解释了嘧啶代谢物的变化是模型基因的恶性进展机制,恶性进展驱动巨噬细胞是改变有效免疫细胞比例的中间体,包括 CD8+T 细胞和 CD4+单细胞水平的 T 细胞。S100A11被筛选为新辅助治疗的可能生物标志物,值得进行实验研究。今天为大家分享的文章纯公共数据挖掘+统计分析,就发到了一区!如果你也想在临床方向发高分文章,不妨试试这个省钱省事又省力的思路吧!

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