8.2/Q1,浙江大学医学院单细胞+空间转录组+巨噬细胞发SCI

文摘   2024-09-13 18:10   海南  

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文章标题:PSME2 offers value as a biomarker of M1 macrophage infiltration in pan-cancer and inhibits osteosarcoma malignant phenotypes

中文标题:PSME2作为泛癌中M1巨噬细胞浸润的生物标志物,具有抑制骨肉瘤恶性表型的价值

发表期刊:International Journal of Biological Sciences

发表时间:2024年2月

影响因子:8.2/Q1

研究背景

越来越多的研究揭示了蛋白酶体激活因子复合物亚基 2 (PSME2) 与各种癌症进展之间的关联。然而,PSME2 对骨肉瘤进展的影响尚不清楚。尚未进行侧重于 PSME2 免疫活性和预后相关性的泛癌分析。
研究方法

我们利用癌症基因组图谱和基因组组织表达数据库来评估 33 种癌症类型的 PSME2 表达和活性。随后,根据大量、单细胞和空间转录组数据以及确认性荧光染色结果的组合,PSME2 被确定为 M1 巨噬细胞浸润的泛癌种生物标志物。

结果分析
1.PSME2 表达和预后相关性的泛癌分析

与邻近正常组织相比,骨肉瘤组织表现出更高的 PSME2 表达。UALCAN 数据库的数据显示,在 COAD、OV、透明细胞肾细胞癌、UCEC、LUAD、HNSC 和 GBM 中,蛋白质水平 PSME2 上调,而这种蛋白质的下调在 LIHC 中很明显。PLCA 、 BRCA、OV 、 SKCM 和 THCA 患者的 PSME2 表达水平较低通常与预后较差有关。

2. PSME2 表达与基因组不稳定性相关

PSME2 扩增主要在 BLCA、LUAD、ACC、SARC、UCS、LGG、LIHC、BRCA 和 THCA 中检测到,而深度缺失在 STAD 中很常见。在 COAD 、 STAD 和 UCS 中检测到 PSME2 和 TMB 之间呈正相关,在 COAD 和 DLBC 中检测到 PSME2 和 MSI 之间呈正相关 。PSME2 与 UVM 和 ACC 中的 HRD 分别呈负相关和正相关。同样,在 KICH 中检测到 PSME2 和非整倍体之间呈正相关,而在 OV 和 COAD 中检测到负相关关系。

3.PSME2 与 DNA 修复、表观遗传修饰和干性有关

PSME2 通过其影响 DNA 损伤修复的能力作为癌症进展的调节因子发挥作用。PSME2 mRNA 表达与甲基化呈负相关,表明PSME2 在一系列癌症类型的 DNA 甲基化和 mRNA 修饰中发挥作用。DNMT 负责催化 DNA 甲基化,可能调节肿瘤细胞的增殖、分化、存活和细胞周期进程特征。PSME2 表达与 UCS、THYM、TGCT、SARC 和 OV 中的 DNMT 水平呈显著负相关。PSME2 mRNA 表达与甲基化呈负相关。

4.替代 PSME2 剪接事件以及与免疫和致癌途径的关联

使用 OncoSplicing,检测到 51 个临床相关的 PSME2 AS 事件,相对于正常样本,CHOL、HNSC、KIRC、LIHC、LUAD 和 STAD 的 PSI 明显较高,而 BRCA、KICH、THYM 和 UCEC 则相反, PSME2 AS 事件可能对许多癌症的进展具有重要意义。

5.PSME2 是 M1 巨噬细胞浸润的泛癌生物标志物

TIMER2.0 分析显示 M1 巨噬细胞浸润与 PSME2 跨癌症表达水平呈正相关,而与 PSME2 启动子甲基化的相关性较低。来自 TISCH 的单细胞转录数据还证实了大多数分析的癌症类型中 PSME2 在 M1 巨噬细胞和恶性肿瘤细胞中的表达。

6.评估 PSME2 与治疗结果之间的关联、PSME2 激活药物鉴定和分子对接分析

使用 cMap 工具过滤候选化合物,根据 9 种细胞系中转录表达的一致变化,揭示了 30 种潜在的 PSME2 激活化合物。对于伊立替康,平均 -log10 (GI50) 为 -7.01,BC 细胞中高水平的 PSME2 表达与较低的 GI50 相关。使用 Discovery Studio v19.1.0 进行分子对接分析,揭示了伊立替康与 PSME2 的成功对接,最大 LibDockScore 为 125.562,表明伊立替康是 PSME2 激活的候选者。

7.PSME2 激活剂伊立替康与紫杉醇协同作用,抑制骨肉瘤细胞的增殖

PSME2 在对化疗药物(包括紫杉醇和紫杉烷)有反应的 OV 患者中高度表达,5 年 RFS 的曲线下面积分别为 0.7 和 0.61。伊立替康和紫杉醇都在很大程度上和剂量依赖性地抑制了骨肉瘤细胞的生长。同时紫杉醇和伊立替康的亚细胞毒性组合会导致细胞死亡,表明药物之间存在协同相互作用。

文章小结

我们通过对bulk、单细胞以及空间转录组数据的整合,并结合荧光染色结果,明确了PSME2在癌症中所起的作用。运用AlphaFold2软件进行PSME2蛋白同源建模,并利用Discovery Studio进行分子对接分析,从而探究了伊立替康与PSME2的结合位点及作用机制。(如果你正寻求思路复现、实验设计或定制化的数据分析服务,那么请不要错过我们提供的全方位支持。我们拥有专业的团队和先进的技术,能够为你的研究项目提供强有力的支持!)

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