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文摘 2024-11-13 10:00 上海

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题目：利用多组学数据对B7家族的预后、免疫浸润和免疫治疗反应进行的综合泛癌评估

发表时间：2024.9

研究背景

B7分子(B7s)是有效的免疫监视肿瘤细胞的重要协同信号。虽然以往的研究已经探讨了B7家族与癌症之间的关系，但大多局限于特定的基因或癌症亚型。

研究思路

研究利用多组学数据探讨B7s表达(B7s exp.)与TCGA肿瘤预后、临床病理特征、体细胞突变(SMs)、拷贝数变异(CNVs)、免疫特征、肿瘤微环境(TME)、微卫星不稳定性、肿瘤突变负荷、免疫检查点基因(ICG)和药物反应性的潜在相关性。此外，在不同的验证数据集中评估了B7s exp.与免疫治疗(IT)性能之间的关系。随后，基于膀胱癌(BLCA)中的B7s exp.， CNVs或SMs进行了免疫浸润分析(IIA)，并通过RT-PCR进行了验证。

研究结果

B7F在泛癌中的表达

首先，作者对B7F基因在不同癌症类型中的表达模式进行了分析。泛癌组织(PCT)中B7-H3和B7-H5的表达水平显著升高，其次是B7-2、B7-H1和B7-DC。

随后，作者比较癌旁组织和肿瘤组织中B7的表达水平。在泛癌中，B7-H3水平增加。

进一步采用Spearman相关检验对PCT中B7F成员配对间的相关性进行分析。37对基因直接相关，16对基因负相关，2对基因不相关。B7-DC分别与B7-1、B7-2、B7-H1呈显著正相关。

B7F在泛癌组织中的生存分析

作者利用33个TCGA肿瘤的基因表达谱来研究B7表达与患者预后的关系。随后，使用单因素Cox比例风险模型评估了B7和33种癌症类型，证明了多种癌症类型中B7F成员和OS时间之间的关联。采用同样的方法分析B7基因在DFS、PFS和DSS方面的预后。B7-H3水平升高是各种癌症类型患者的显著危险因素，与较差的预后相关。

在泛癌中分析B7F的拷贝数(CN)改变，突变和表达

cBioPortal工具用于研究不同癌症类型中B7F基因的突变、CNVs和SNPs。在ICGC/TCGA数据集中，24.52%的泛癌样本显示了B7基因的改变，包括突变、扩增、深度缺失和各种遗传变化。

其中CNV是最主要的变异类型，显著高于基因突变，扩增是最主要的变异类型。在23种癌症中，成熟B细胞肿瘤主要表现出突变，黑色素瘤和结肠癌显示混合的突变和扩增作为主要改变，胶质瘤显示出相似的突变、扩增和深度缺失频率。扩增主要见于非小细胞肺癌、乳腺癌和子宫内膜癌等。Kaplan-Meier曲线和log-rank检验结果表明，与无基因改变的患者相比，有基因改变的患者的中位预后显著较低。

B7F exp.与免疫亚型和TME的关系

由于肿瘤类型之间的显著异质性，作者研究了先前定义的肿瘤免疫亚型之间是否存在遗传度的差异。这6种不同的免疫亚型包括:伤口愈合(C1)、IFN-r优势(C2)、炎症(C3)、淋巴细胞衰竭(C4)、免疫沉默(C5)和转化生长因子优势(C6)。不同的B7F成员在6种免疫亚型(c1 ~ c6)中有不同的表达模式，提示其可能作为癌症免疫亚型的诊断生物标志物。

此外，作者使用ESTIMATE软件计算了肿瘤组织的免疫分级和基质分级。观察到B7成员的多个水平和免疫/基质评分显著相关。而且作者在TCGA数据集中的泛癌中研究了各种免疫细胞类型(包括ctl、NK细胞和T细胞NK)的浸润状态与个体B7F exp.之间的潜在关联。

B7F与干性指数、TMB、MSI在肿瘤中的相关性分析

作者使用RNAss和DNAss来检测不同癌症中B7F基因和肿瘤干性指数之间的联系。结果一致地证明了RNAss和基因水平之间的负相关关系，表明B7 exp.的升高与较低的肿瘤干性评分、降低的肿瘤干细胞活性和增强的肿瘤分化相关。此外， BLCA中B7F exp.和DNAss之间存在广泛的相反关系。

作者还研究了泛癌患者的TMB、MSI和B7基因水平。B7 exp.在COAD(直接相关)、HNSC(负相关)、LUSC(负相关)、TGCT(负相关)和UCEC(直接相关)中与MSI显著相关，随后在DLBC、OV、READ和SKCM中也观察到。此外，ILDR2在ACC中的表达水平和B7-H6在CHOL中的表达水平与MSI呈显著正相关，而B7-H7在DLBC中的表达水平以及B7-2和B7-H1在TGCT中的表达水平与MSI呈显著负相关。这可能意味着B7F与癌症的相关性越高，越有可能引起MMR基因启动子区高甲基化或编码区突变，从而导致功能丧失。在不同的CTs中，ILDR2, READ中的B7- h1，以及SARC中的B7-2, B7- h1, B7- 1和B7- dc与TMB的B7指数有统计学意义的相关性，并且只有一种相关性。

B7F基因与药物敏感性的相关性分析

作者利用CellMiner数据库评估DS和B7表达之间的潜在联系。结果显示了显著的相关性。不同B7表达水平与不同药物敏感性之间存在关联。

B7F exp.在多个独立免疫治疗队列中的作用

作者在不同的癌症验证队列(IMvigor210_BC, GSE111636_BC, GSE78220_Melanoma, GSE67501_RC, GSE176307_BC)中研究了B7F exp.和免疫治疗效能之间的关系。观察到ILDR2水平与抗PD-L1治疗的客观结局强相关，IMvigor210队列中有应答者的ILDR2水平较高。

B7F表达与BLCA免疫亚型及临床病理特征的关系

作者对TCGA队列中5种免疫亚型的B7 exp.水平进行了比较。研究结果显示，大多数B7F成员的表达水平在C1-C4和C6亚型之间存在显著差异。值得注意的是，B7-H3水平在除C6外的所有亚型中最高，而B7-1、B7-2、B7-H1和B7-DC在C2亚型中的水平高于其他亚型。此外，作者研究了B7 exp.与BLCA患者临床病理特征之间的关系，包括免疫亚型、乳头状或非乳头状状态、肿瘤分级、临床分期、TNM分期、年龄和性别。

BLCA患者B7F指数与TME的相关性研究

探讨B7表达与BLCA TME内6种原发性IC浸润的相关性。观察到B7-1, B7-2, B7- DC和B7- h1的水平与B细胞含量呈轻度负相关，而与ctl, Ths, MΦ，PMNs, DCs呈实质性直接关系。

验证B7-H3在BLCA中的表达

对HPA数据库的分析表明，与邻近的正常组织相比，BLCA肿瘤组织中的B7-H3蛋白水平增加，这与之前的结果一致。随后，对一组20个BLCA 肿瘤组织和相应的邻近正常组织的B7-H3水平进行了RT-PCR验证，进一步证实了与邻近正常组织相比，肿瘤组织的B7-H3水平升高。

文章小结

B7F基因，尤其是B7-H3，对人类肿瘤有重要影响，并有望成为多种肿瘤预后评估、免疫治疗策略和药物开发的潜在生物标志物。但仍需在后续研究中进一步验证这些发现。

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