5.7/Q1,南方医科大学南方医院孟德尔随机化+转录组数据探讨乳腺癌系统性红斑狼疮的因果关系

文摘   2024-10-10 18:05   海南  

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文章标题:Exploring the causality and pathogenesis of systemic lupus erythematosus in breast cancer based on Mendelian randomization and transcriptome data analyses

中文标题:基于孟德尔随机化和转录组数据分析探讨乳腺癌系统性红斑狼疮的因果关系和发病机制

发表期刊:Front Immunol

发表时间:2023年1月

影响因子:5.7/Q1

研究背景
人们对系统性红斑狼疮 (SLE) 与癌症风险之间的关系一直存在累积的兴趣。乳腺癌是全世界女性中最常见的癌症。然而,SLE 与乳腺癌之间的偶然关联和发病机制仍不完全清楚。

研究方法

首先进行孟德尔随机化 (MR) 分析以研究 SLE 与乳腺癌之间的潜在因果关系。应用敏感性分析来验证 MR 结果的可靠性。然后进行基于癌症基因组图谱和基因表达综合数据库的转录组数据分析,以识别和构建 SLE 相关基因特征 (SLEscore)。

结果分析

1. SNP 的选择

这项孟德尔随机化(MR)研究共分析了 243218 名欧洲血统的人和 107936 名东亚血统的人。从全基因组关联研究(GWAS)中提取了与系统性红斑狼疮(SLE)显著相关的工具变量(IV)并去除连锁不平衡(LD)。分析中的 F 统计量大于 100,表明 IV 有力地预测了 SLE 的发病率。

2.SLE 的遗传易感性和乳腺癌风险

IVW 结果表明系统性红斑狼疮(SLE)可能对降低总体子宫内膜癌风险有因果效应,MR-PRESSO 模型和加权中位数也予以证实,虽 MR-Egger 和加权模式模型结果不显著但方向一致。将子宫内膜癌按组织学分类后,SLE 与 ENEC 风险降低有提示相关性,其他方法虽不显著但也呈负相关,且用散点图展示了 SNP 关联。遗憾的是,未发现 SLE 与其他研究癌症有重要因果关系。

3. 乳腺癌患者 SLE 相关 DEG 的鉴定

在标准化微阵列结果后,识别出 SLE 和乳腺癌相关数据集之间的 447 个常见 DEG。WGCNA (软阈值幂 = 6) 通过聚类进一步去除了灰色模块中的 61 个明显异常值,并识别了 386 个感兴趣的中心基因。

4. PPI 网络和枢纽基因分析

首先,为 386 个常见的 DEG 构建了 PPI 网络;其次,使用 Cytoscape 的 Cytuhubba 插件计算前 20 个枢纽基因 。第三,Spearman 相关分析显示 20 个枢纽基因之间非常紧密的联系 (均为 p 值<0.0001) 。

5. 预后模型的构建和验证

通过 LASSO 回归法从 20 个枢纽基因中选出 5 个预测基因构建 SLEscore,这 5 个基因在肿瘤样本中显著上调。依据 SLEscore 将乳腺癌患者分两组,高 SLEscore 与高预后分子表达及差 OS 相关,ROC 曲线显示其可能是敏感标志物,多变量 COX 回归分析证实其为独立危险因素,C 指数为 0.73,且在 GSE42568 数据集中进一步得到证实是独立预后因素。

6.TME 细胞、ESTIMATEscore、ICB 和 PANoptosis 的探索

Spearman 相关分析表明 20 个分子与肿瘤微环境(TME)浸润细胞显著关联。高 SLEscore 与树突状细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、CD4+T 细胞和辅助性 T 细胞的低表达显著相关。ESTIMATEscores 与 5 个枢纽基因表达水平负相关,显示与疾病结果和肿瘤浸润免疫环境有关。SLEscore 与 8 种免疫检查点阻断(ICB)和 PANoptosis 基因模式显著相关,这些基因模式是乳腺癌患者的预后生物标志物。

文章小结

我们的 MR 研究提供的证据表明,SLE 的遗传变化与东亚人群患乳腺癌的风险降低显著相关,而在欧洲队列中没有发现因果关系。转录组数据分析表明,当乳腺癌和 SLE 在患者中共存时,SLEscore 可以作为预测预后的新型生物标志物。(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哟~)

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