新玩法!孟德尔随机化+多组学数据整合分析泛癌生物标志物-TGS1

学术   2025-01-03 00:07   上海  

癌症,作为全球健康的主要威胁之一,其复杂性和异质性一直是研究的难点。近年来,随着基因组学的发展,越来越多的研究开始聚焦于表达量性状位点(eQTLs)与肿瘤发生之间的联系。eQTLs是基因组中的特定区域,它们可以影响基因表达的水平,进而影响个体的性状。在这一背景下,来自山东大学的研究团队采用了孟德尔随机化(MR)方法,这是一种利用遗传变异作为工具变量来评估因果关系的统计技术,以识别与癌症发生相关的新基因。

研究者利用MR方法,基于TCGA和GEO数据库数据,全面分析了TGS1在33种肿瘤类型中的作用,发现其表达水平与患者预后紧密相关。TGS1通过影响端粒酶RNA的甲基化和端粒延长在肿瘤进展中起关键作用。此外,TGS1与免疫细胞浸润及细胞凋亡的关系也被揭示,为癌症的预后评估和免疫治疗提供了新的视角。

研究思维导图

研究设计流程图

主要研究结果:

一. TGS1与肿瘤发生和患者预后紧密关联:研究者首先利用MR方法,结合血液eQTL数据和GWAS数据,评估了基因表达与多种癌症之间的潜在因果关系。结果表明,TGS1在多种肿瘤中表达水平较高,与患者预后存在显著相关性。这一发现提示TGS1可能在肿瘤进展中扮演重要角色。

癌症的 SMR 分析结果

通过对33种肿瘤类型的分析,研究者发现TGS1表达水平在大多数肿瘤中升高,并且与患者的预后密切相关。进一步证实了TGS1在肿瘤发展中的重要作用,并表明TGS1可能作为一种预后生物标志物。

TGS1 的基因表达

二. TGS1与免疫细胞浸润的关联: 研究者通过运用多种算法和数据库,如TIMER2、TIDE、XCELL等,研究揭示了TGS1表达水平与多种免疫细胞(包括B细胞、CD8+ T细胞和巨噬细胞)在不同癌症类型中的浸润水平之间的相关性。研究发现,在大多数情况下,TGS1表达与M1型巨噬细胞水平呈正相关,而与M2型巨噬细胞水平呈负相关。M1型巨噬细胞在抗肿瘤免疫中起作用,而M2型巨噬细胞则促进肿瘤生长,这表明TGS1可能通过影响巨噬细胞极化来调节肿瘤免疫微环境。

TGS1 的免疫浸润分析

研究者还利用TIMER2的“carjack”模块对口腔鳞状细胞癌样本中的免疫细胞进行单细胞分析,结果显示TGS1在巨噬细胞中的表达相对较高,且癌组织中的TGS1水平高于正常组织。这些发现进一步强调了TGS1在肿瘤免疫微环境中的潜在作用,暗示其可能在肿瘤免疫治疗中作为一个重要的靶点。研究还通过TISCH数据库对TGS1在泛癌水平上的表达特征进行了单细胞分析,发现TGS1在特定癌症(如乳腺癌和黑色素瘤)中的表达量较高,表明TGS1可能成为这些癌症的潜在治疗靶点。

使用 TISCH 数据库对泛癌水平 TGS1 表达特征进行单细胞分析

三. TGS1 与细胞凋亡相关基因的关系: 研究团队通过分析TGS1与铁死亡相关基因集的共表达关系,研究发现TGS1与多个铁死亡标记基因、促进基因和抑制基因的表达水平相关联,暗示TGS1可能通过调控这些基因的表达来影响细胞凋亡。特别是在分析了40种肿瘤类型后,发现NFE2L2和TFRC的表达与TGS1的表达呈强正相关,其中NFE2L2是铁死亡的促进因子,而TFRC是铁死亡的抑制因子,这表明TGS1可能在调控铁死亡过程中发挥重要作用。

TGS1 与细胞凋亡基因集的共表达分析

总结:本文通过孟德尔随机化和多组学分析,深入研究了TGS1在泛癌中的作用,揭示其作为预后和免疫治疗生物标志物的潜力。创新点在于:1) 应用MR技术鉴定TGS1为新的癌症易感性基因;2) 综合TCGA和GEO数据库,全面分析TGS1在33种肿瘤类型中的作用;3) 探讨TGS1表达与免疫细胞浸润的关联,为癌症免疫治疗提供新视角。研究强调了TGS1在肿瘤发展中的多方面作用,并突出其作为治疗靶点的重要性。

小思考:这篇文章利用孟德尔随机化来识别新的癌症易感性基因TGS1的方法真的很妙!大家可以想想,同样的方法能否用在其他的基因上呢?

基于这篇文章思路,后续来点湿实验吧!可以对TGS1在不同癌症中的表达模式进行更深入的机制研究,探索其在肿瘤发展中的具体作用路径;或者结合临床数据,来证TGS1作为潜在的预后和疗效预测生物标志物,尤其是在免疫治疗中的应用。

芒果师兄
1.生信技能和基因编辑。2.论文发表和基金写作。3. 健康管理和医学科研资讯。4.幸福之路,读书,音乐和娱乐。
 最新文章