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新冠肺炎与肿瘤竟然可以这样联合生信分析!!6+生信SCI轻轻松松收入囊中,一学就会!!

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新冠肺炎与肿瘤竟然可以这样联合生信分析!!6+生信SCI轻轻松松收入囊中,一学就会!!插图

今天给同学们分享一篇关于SARS-CoV-2感染相关基因在呼吸道肿瘤中的分析的生信文章“Integrated Bioinformatic Analysis of SARS-CoV-2 Infection Related Genes ACE2, BSG and TMPRSS2 in Aerodigestive Cancers”,这篇文章于今年5月份发表在 J Inflamm Res 杂志上,影响因子=6.92。文章作者首次报道了CRC在肺转移中ACE2的表达高于正常肺,表明这些患者可能更容易患肺外或肺SARS-CoV-2感染。由于作者的研究是生物信息学分析,因此迫切需要进一步的实验证据和临床数据。

“Integrated Bioinformatic Analysis of SARS-CoV-2 Infection Related Genes ACE2, BSG and TMPRSS2 in Aerodigestive Cancers”

SARS-CoV-2感染相关基因ACE 2、BSG和TMPRSS 2在消化道肿瘤中的综合生物信息学分析

1.BSG和TMPRSS2在正常和癌组织中的表达

有关ACE 2、BSG或TMPRSS 2在生理或病理条件下在人体内表达已有报道。作者以前曾报道过ACE2在消化道,泌尿道和男性生殖道的正常或癌组织中高表达;在此作者发现BSG和TMPRSS2在正常消化道中也为高表达,并且在不同组织 (图1C和D)或癌细胞系(来自CCLE;图1E和F)BSG和TMPRSS 2高表达。

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图1.BSG和TMPRSS2在正常人体组织和癌症中的表达

2. BSG和TMPRSS2的差异表达

在癌组织和相邻正常组织之间的比较中,使用基因表达谱交互分析(GEPIA2)数据库,发现癌组织在CHOL,ESCA,LIHC和STAD中为高表达,但在COAD中为低表达;COAD,READ,LUAD和LUSC中TMPRSS 2的水平低于匹配的相邻正常组织中的水平。在基因型-组织表达(GTEx)的健康组织组合后(图2A-D),结果显示癌组织在CHOL,ESCA,LIHC和胰腺癌(PAAD)中相对于正常组织为高表达;癌组织在COAD和READ中为高表达,但在ESCA,PAAD,LUAD和LUSC中为低表达。这些结果表明TCGA中的相邻正常组织与GTEx中的健康组织之间的不同表达模式,尤其是结肠和直肠中TMPRSS2的表达。应该注意的是,用于匹配GTEx数据来自健康结肠,因此作者比较了结肠或肺癌,邻近正常组织和健康组织中BSG和TMPRSS2的表达。结果显示,与健康结肠相比,邻近正常结肠表达BSG和TMPRSS2的水平不同,横结肠表达TMPRSS2的水平高于乙状结肠(图2E和F);邻近正常肺中BSG和TMPRSS2的表达通常高于健康肺(图2G-H)。此外,作者分析了BSG/TMPRSS2表达与COAD和肺癌(LUAD和LUSC)免疫浸润之间的相关性,发现BSG/TMPRSS2表达与免疫细胞浸润(包括B细胞,CD4+T细胞,中性粒细胞)之间存在弱相关性。此外,除了BSG的ESCA,PAAD和LUAD外,呼吸消化道癌症不同阶段的表达水平没有统计学差异(图4A-I)。

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图2.BSG或TMPRSS2在呼吸消化道肿瘤,癌旁正常组织和健康组织中的差异表达

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图3.通过TIMER在COAD,LUAD或LUSC中BSG或TMPRSS2表达与肿瘤纯度或免疫浸润之间的相关性

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图4.通过GEPIA2在呼吸消化道癌症中BSG表达与肿瘤分期之间的相关性

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图5.通过GEPIA2在呼吸消化道癌症中TMPRSS2表达与肿瘤分期之间的相关性

3.ACE2,BSG或TMPRSS2在呼吸消化道肿瘤中的预后价值及驱动基因分析

如图6所示,BSG与LIHC和LUAD中的OS和DFS呈负相关(图6A-D),而与TMPRSS2表达中的预后(OS或PFS)无显着相关性(图6E-F)。此外,作者发现ACE2,BSG或TMPRSS2不是呼吸消化道癌症中的候选癌症驱动基因。

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图6.BSG或TMPRSS2在呼吸消化道癌症中的预后价值

4.来自结肠直肠癌(CRC)的肺转移组织比正常肺组织更多的表达ACE2

由于ACE2,BSG和TMPRSS2在胃肠癌中为高表达。首先,作者使用TCGA数据或GSE41258数据集研究了它们在不同解剖位置的CRC中的表达。结果显示ACE2的表达几乎没有差异(图7A和D)、BSG(图7B及E)或TMPRSS2(图7C及F)。作者接下来比较了原发性CRC,肝转移,正常肝组织,肺转移和正常肺组织中的表达水平。转移灶与相关正常组织(肺或肝)的比较分析显示,ACE2在肺转移中的表达水平高于正常肺组织,而肝转移与正常肝组织之间的差异未达到统计学意义(图7G);肝转移表达BSG的水平高于正常肝脏(图7H);尽管TMPRSS2在肝/肺转移中的表达高于匹配的正常肝/肺,但差异未达到统计学显着性(图7I)。此外,原发性CRC,肝转移和肺转移之间ACE2,BSG或TMPRSS2表达无差异(图7G-I)。

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图7.ACE2,BSG和TMPRSS2在CRC,肝转移,正常肝,肺转移和正常肺中的表达

小结

SARS-CoV-2感染相关基因ACE2,BSG和TMPRSS2在呼吸消化道癌症中相对高表达。据作者所知,这是第一项研究表明肺转移对SARS-CoV-2的遗传易感性。CRC肺转移患者应对SARS-CoV-2更加谨慎。由于作者的数据和其他研究主要依赖于生信分析,因此需要进一步验证真实世界研究或实验数据。对该思路感兴趣的老师,欢迎扫码咨询

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