腫瘤免疫相關(guān)生信還能做出什么新花樣？

本來小云以為腫瘤免疫從分析思路角度出發(fā)可能不會有太大的創(chuàng)新點(diǎn)出現(xiàn)了，畢竟腫瘤免疫研究熱度很高，前期思路更新提高也很快，但到后期更多是從選題角度找到創(chuàng)新點(diǎn)，看最新文獻(xiàn)的發(fā)表現(xiàn)狀也正是這樣的。

但這次真的是小云局限思維了，一篇極高創(chuàng)新性文章的出現(xiàn)直接讓小云狠狠震撼住了，超大驚喜~?~

這篇文章的分析思路小伙伴們絕對沒見過！文章剛發(fā)表，小云之前也沒見過這種思路，震撼完就迫不及待的分享給朋友們。文章是利用免疫環(huán)境特征（注意是8個(gè)基因集，不是常規(guī)的基因哦，創(chuàng)新性就體現(xiàn)在這里）構(gòu)建腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評分（分析腫瘤復(fù)發(fā)也是個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，但在這個(gè)分析思路大創(chuàng)新面前就有點(diǎn)小巫見大巫了）。

這個(gè)文章已經(jīng)開辟一條新的分析道路，小云已備好文中用到的96個(gè)免疫特征基因集，由于模型構(gòu)建后的思路比較容易復(fù)現(xiàn)，小云預(yù)測后面即將出現(xiàn)一大批跟風(fēng)者，所以先看到就搶占了先機(jī)，發(fā)文要趁早！下面就跟著小云一起揭開廬山真面吧~?~

l?題目：腫瘤免疫環(huán)境特征預(yù)測前列腺癌切除術(shù)后復(fù)發(fā)以及雄激素剝奪和免疫治療的療效

l?雜志：Journal of Translational Medicine

l?影響因子：IF=8.44

l?發(fā)表時(shí)間：2023年3月

研究背景

前列腺癌是男性中最常見的癌癥之一，具有明顯的患者間異質(zhì)性。免疫微環(huán)境在預(yù)測前列腺癌根治術(shù)后生化無復(fù)發(fā)生存率(BCRFS)中的意義以及前列腺癌全身治療的療效仍不明確。

數(shù)據(jù)來源

研究思路

從先前研究中收集到92個(gè)免疫環(huán)境相關(guān)特征，每個(gè)特征包含數(shù)十到上百個(gè)基因。首先在訓(xùn)練隊(duì)列中評估92個(gè)免疫環(huán)境相關(guān)特征的預(yù)后效應(yīng)，并基于8個(gè)具有預(yù)后效應(yīng)的特征構(gòu)建了腫瘤免疫環(huán)境評分(TICS)，并在驗(yàn)證集中進(jìn)行模型驗(yàn)證。評估TICS和臨床病理特征的相關(guān)性并分析其獨(dú)立預(yù)后性以及TICS對于傳統(tǒng)指標(biāo)的預(yù)后附加價(jià)值。最后分析TICS與基因組遺傳變異、癌癥相關(guān)信號通路和免疫治療療效之間的相關(guān)性。

主要結(jié)果

1. 腫瘤免疫環(huán)境評分(TICS)的構(gòu)建與驗(yàn)證

首先在訓(xùn)練集中利用ssGSEA算法來計(jì)算92個(gè)免疫環(huán)境相關(guān)特征的富集分?jǐn)?shù)，再通過單變量Cox回歸分析篩選與生化無復(fù)發(fā)生存率(BCRFS)相關(guān)的免疫環(huán)境特征，然后進(jìn)行薈萃分析來估計(jì)每個(gè)特征在四個(gè)訓(xùn)練集中的風(fēng)險(xiǎn)比(HRs)（圖1A），最后篩選得到8個(gè)預(yù)后顯著相關(guān)特征建立腫瘤免疫環(huán)境評分(TICS)（圖1B）。根據(jù)TICS中值，所有患者被分為高TICS組和低TICS組，進(jìn)行Kaplan-Meier生存分析并利用AUC值和C指數(shù)評估模型性能（圖1C, K），模型在驗(yàn)證集中進(jìn)行預(yù)測能力驗(yàn)證（圖1G, J）。（ps：ssGSEA分析、cox回歸分析，模型構(gòu)建、KM曲線繪制、ROC曲線繪制、C指數(shù)計(jì)算也可以用小云新開發(fā)的零代碼生信分析小工具實(shí)現(xiàn)，云生信分析工具平臺包含超多零代碼分析和繪圖小工具，上傳數(shù)據(jù)一鍵出圖，感興趣的小伙伴歡迎來嘗試喲，網(wǎng)址：http://www.biocloudservice.com/home.html）

圖1?TICS的構(gòu)建與驗(yàn)證

2. TICS預(yù)后價(jià)值的評估

根據(jù)臨床病理特征對所有隊(duì)列的患者進(jìn)行分組，并比較不同亞組之間的TICS以評估TICS和臨床病理特征的相關(guān)性（圖2A）。通過單變量和多變量回歸構(gòu)建了兩個(gè)模型(有或沒有TICS)（圖2C），并利用校準(zhǔn)曲線和AUC值來評估TICS的預(yù)后附加價(jià)值（圖2D, E）。結(jié)果顯示將TICS加入到由傳統(tǒng)預(yù)后指標(biāo)構(gòu)建的模型中顯著提高了其預(yù)后效用，表明了TICS對于傳統(tǒng)指標(biāo)模型的預(yù)后附加價(jià)值。（ps：這里的風(fēng)險(xiǎn)評分的預(yù)后附加價(jià)值分析在生信文章非常少見，比較新穎，可以學(xué)起來喲）?

3. 體細(xì)胞突變分析和TICS與腫瘤相關(guān)通路的相關(guān)性分析

基于TCGA數(shù)據(jù)集分析了高TICS組和低TICS組中癌癥樣本的體細(xì)胞突變頻率變化（圖3A）和遺傳特征差異（圖3B-H）。通過GSEA分析了高TICS組和低TICS組之間的KEGG富集途徑差異（圖4A）。比較TCGA隊(duì)列中高和低TICS患者致癌信號通路的ssGSEA評分（圖4C）。

圖3體細(xì)胞突變和遺傳特征分析

圖4?TICS與腫瘤相關(guān)通路的相關(guān)性分析

4. TICS與ADT和免疫療法療效的相關(guān)性分析

在前列腺癌患者ADT治療隊(duì)列GSE111177中進(jìn)行KM生存分析以評估TICS對ADT反應(yīng)的預(yù)測能力（圖5A）。在免疫治療隊(duì)列中進(jìn)行KM生存分析并利用ROC曲線評估TICS對免疫治療效果的預(yù)測能力（圖5B, C）。最后分析了接受免疫治療的高低TICS患者的免疫細(xì)胞組成（圖5D）以及TICS與免疫浸潤細(xì)胞的相關(guān)性（圖5E）。

圖5 TICS與ADT和免疫療法療效的相關(guān)性分析

小結(jié)

這篇文章的思路跟以往腫瘤免疫生信思路（基于xx方向基因構(gòu)建模型）有很大不同，基于免疫環(huán)境特征基因集進(jìn)行預(yù)后模型構(gòu)建，5張圖就搞定了8分+純生信，創(chuàng)新性極高，并且是引領(lǐng)下一波分析風(fēng)潮的開山思路，絕對值得學(xué)習(xí)！整體思路創(chuàng)新主要體現(xiàn)在模型構(gòu)建上，也就是說后續(xù)分析并不復(fù)雜，比較容易復(fù)現(xiàn)。那就意味著后續(xù)跟著風(fēng)眾多，所以思路趕快學(xué)起來，換個(gè)癌種或疾病抓緊去復(fù)現(xiàn)！