已經(jīng)快到年中了，但是銅死亡的熱度依然不減。銅死亡的單基因分析、預后模型構(gòu)建、泛癌分析等依然是生信圈人關(guān)注的重點。布小谷今天發(fā)現(xiàn)的一篇文章，便是一篇4分+的FDX1的單基因分析。

FDX1基因作為銅死亡中研究最早也是最多的基因，布小谷之前也介紹過很多次（想了解的朋友去看布小谷往期推送的文章哦?。。。?/span>。這篇文章前面是銅死亡相關(guān)單細胞數(shù)據(jù)分析結(jié)合免疫浸潤分析，后面加上關(guān)鍵基因的體外實驗驗證這個buff，準確性大大增加，內(nèi)容穩(wěn)妥不出錯，4分+實至名歸！??！生信小白學會這個思路，隨便換個其他基因，結(jié)合臨床實驗，也能輕松發(fā)表高分文章?。?！廢話不多說，上車～～～

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l?題目：結(jié)腸腺癌（COAD）中銅死亡相關(guān)基因FDX1的高表達與良好預后和免疫細胞浸潤的關(guān)系

l?雜志：J?Cancer?Res?Clin?Oncol

l?影響因子：4.3220

l?發(fā)表時間：2023年1月

研究背景

結(jié)腸腺癌（COAD）是全球第三種常見的惡性腫瘤，也是癌癥相關(guān)死亡的第二大原因。FDX1是銅離子團誘導的細胞死亡的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器，也是蛋白質(zhì)脂?；纳嫌握{(diào)節(jié)器；FDX1敲除后，蛋白質(zhì)脂酰化完全喪失，使細胞免受銅的毒性影響。然而，銅死亡相關(guān)基因FDX1在COAD中的臨床影響仍基本不清楚。

數(shù)據(jù)來源

研究思路

將FDX1的表達通過癌癥基因組圖譜（TCGA）數(shù)據(jù)庫和人類蛋白質(zhì)圖譜（HPA）數(shù)據(jù)庫進行分析。通過Kaplan-Meier（KM）生存曲線研究FDX1表達與COAD預后的關(guān)系。使用R包DESeq2和stat從TCGA數(shù)據(jù)庫中篩選了COAD中FDX1的差異表達基因（DEGs）和功能相關(guān)基因，并通過STRING數(shù)據(jù)庫構(gòu)建PPI網(wǎng)絡。通過Cytoscape軟件分析PPIs，并篩選出hub基因。CancerSEA數(shù)據(jù)庫被用來分析FDX1的表達水平對COAD細胞不同功能狀態(tài)的影響，TIMER2.0數(shù)據(jù)庫分析了FDX1表達與COAD免疫浸潤的關(guān)系。最后，通過Western Blot篩選出高表達FDX1的結(jié)腸癌患者，并通過流式細胞儀檢測免疫浸潤水平。

主要結(jié)果

1.?FDX1的mRNA表達和與生存關(guān)系的分析

通過分析TCGA數(shù)據(jù)庫中的FDX1在33種癌癥中的表達水平得出，F(xiàn)DX1在大多數(shù)癌癥（BRCA等）包括COAD中表達均較低（圖1B）。HPA數(shù)據(jù)庫的免疫組化結(jié)果顯示，F(xiàn)DX1在正常結(jié)腸組織的粘膜上皮、固有層和粘膜下層都有表達（圖1C），但在結(jié)腸癌細胞組織中沒有明顯的表達（圖1D）。

根據(jù)Kaplan-Meier生存曲線分析，F(xiàn)DX1高表達的COAD患者的總生存期（OS）和疾病特異性生存期（DSS）均高于低表達組（圖2A，B）。此外，在不同的臨床變量如T4期中，FDX1的高表達對預后（OS）也有積極影響（圖2C）。

2.?與COAD中FDX1密切相關(guān)的基因分析

FDX1在COAD中的前25個功能相關(guān)基因顯示在熱圖中，顯示出持續(xù)上調(diào)或下調(diào)（圖3A）。使用使用R軟件包DESeq2和stat從TCGA數(shù)據(jù)庫中篩選了364個FDX1的高表達和低表達患者的差異基因，作者發(fā)現(xiàn)在這些DEGs中，下調(diào)最多的基因是GPR52等，上調(diào)最多的基因是MAGEB2等（圖3 B）?；虮倔w論顯示，在分子功能（MF）方面，DEGs與味覺受體和苦味受體的活性有關(guān)；從細胞成分（CC）角度看，主要涉及DNA包裝復合物和核糖體；在生物過程（BP）方面，這些DEGs主要參與核糖體組裝、苦味的感覺感知。此外，對DEGs的KEGG富集分析顯示，富集程度最高的3條信號通路分別是味覺轉(zhuǎn)導、酒精中毒和系統(tǒng)性紅斑狼瘡（圖3C）。

3.?建立PPI網(wǎng)絡并檢測hub基因

通過STRING工具構(gòu)建了FDX1與其相關(guān)基因之間的蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡（PPI）。結(jié)果顯示，F(xiàn)DX1只與CYCS有相互作用（圖4A）。從在PPI網(wǎng)絡中檢測到，PDX1與除CYCS外的NDUFC2、MT-ND4和SUHD交互頻率較高，因此這些基因被認為是hub基因（圖4B）。

4.?FDX1的表達水平對不同變量的影響

1) FDX1在單細胞中的表達水平與腫瘤的功能狀態(tài)之間的關(guān)系

通過CancerSEA數(shù)據(jù)庫分析了FDX1在COAD單細胞中的表達及其與腫瘤功能狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)FDX1在COAD中的表達與 "被遏制?"和 "炎癥 "呈明顯正相關(guān)；相反，F(xiàn)DX1的表達與 "侵襲 "呈負相關(guān)（圖5）。

2) FDX1表達與免疫細胞浸潤之間的關(guān)系

通過TIMER2.0分析了FDX1的表達與COAD的免疫浸潤之間的關(guān)系。結(jié)果顯示，F(xiàn)DX1的表達與CD8+T細胞、NK細胞和中性粒細胞的浸潤水平呈正相關(guān)；相反，F(xiàn)DX1的表達與CD4+T細胞和CAFs呈負相關(guān)（圖6）。

5.?篩選結(jié)腸癌中FDX1高表達的患者及其免疫細胞浸潤的特點

作者篩選出6名患有結(jié)腸癌并且FDX1高表達的患者，Western blot結(jié)果顯示出FDX1在癌組織中的表達明顯高于癌旁組織；通過比較灰度值，癌組織明顯高于癌旁組織（圖7）。此外，流式細胞儀顯示CD8+T細胞在癌組織總淋巴細胞含量也明顯高于癌旁組織的。然而，CD4+T細胞在癌癥組織中總淋巴細胞的占比明顯低于癌旁組織（圖8）。驗證實驗也證實了免疫浸潤的結(jié)論。

文章小結(jié)

本研究利用單細胞數(shù)據(jù)庫進行單細胞分析，再結(jié)合驗證實驗，分析了FDX1及其相關(guān)基因的表達水平、差異表達基因及其對結(jié)腸癌的功能狀態(tài)影響。單細胞分析省時省力，一個數(shù)據(jù)庫搞定一切！再加上干濕結(jié)合，發(fā)表高分文章不是問題，換個基因即可復刻，趕快行動起來?。?！

布小谷之聲

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