丰富你的结果，单基因泛癌也能发7+！

导语

GUIDE ╲

核糖苷酶-L-2(FUCA2)的表达在不同的肿瘤中有所不同。然而，其在各种肿瘤类型中的作用以及与肿瘤免疫微环境(TIME)的关系尚不明确。

背景介绍

今天小编给大家介绍的文章题目为：FUCA2 Is a Prognostic Biomarkerand Correlated With an Immunosuppressive Microenvironment in Pan-Cancer.作者通过使用来自TCGA和GTEx数据库的数据集，分析了FUCA2的表达谱，分析了FUCA2的基因突变、临床特征和预后价值。分析了FUCA2表达与免疫浸润及免疫相关基因之间的关系。通过三种不同来源的免疫细胞浸润数据，评估了免疫细胞浸润与FUCA2表达的关联。此外，还进行了MTT检测来验证FUCA2在肺癌细胞中的癌基因作用。

数据介绍

TCGA：33种癌症RNA-seq和临床数据

GTEx：正常人体组织的基因表达数据

结果解析

01

FUCA2在泛癌组织中表达上调

首先分析了癌症样本相对于正常组织的基因表达量（图1A）。图1B、C中显示了不同类型癌症中的表达谱以及不同组织中的表达水平，并从低到高进行了排序。

图1

对于TCGA数据集中的配对肿瘤，相对于邻近的正常组织，UCEC、STAD、PRAD，LUAD，LIHC，KIRP，HNSC，ESCA、KIRC、CHOL，CESC，BLCA，和BRCA中的FUCA2表达上调(图2A-M)。然而，相对于邻近的正常组织，其在KICH中的表达被下调(图2N)。CPTAC数据集的结果显示，经UALCAN数据库分析，LUAD和UCEC原代组织中FUCA2蛋白表达上调(图2O，P)。

图2

02

FUCA2对泛癌预后的影响

作者使用Cox比例风险模型来阐明TCGA泛癌患者中FUCA2水平与总生存期(OS)的关系。结果显示，在BRCA，CESC，GBM，KICH，LGG，LIHC，LUAD，MESO和UVM患者中，高FUCA2水平与更差的OS显著相关(图3A)。此外，Kaplan-Meier曲线发现，在CESC、GBM、KICH、LGG、LIHC、LUAD中，高水平的FUCA2表达与较短的生存时间相关。相反，KIRC中FUCA2的高表达与较长的OS时间相关(图3B-K)。

图3

作者对PFI、DFI和DSS进行单因素Cox回归分析。对于DSS，低FUCA2表达与KIRC、PCPG和THCA较差的临床结局显著相关(图4A)。在GBM、KICH、LGG、LIHC、LUAD、LUSC、MESO和UVM中，FUCA2低表达的患者的DSS率更好。对于DFI，CESC、COAD和LIHC患者的高FUCA2表达与显著降低DFI相关(图4B)。

这部分结果表明FUCA2的表达水平与泛癌的预后显著相关。

图4

03

泛癌患者中FUCA2的CNA和DNA甲基化作用的研究

使用cBioPortal对FUCA2基因突变的分析显示，该基因突变的频率最高（>8%）发生在以“deep deletion””为主要类型的眼部黑色素瘤患者中。CNA的“amplifification”型是肉瘤病例的主要类型，改变频率为5%(图5A)。然后分析了基因表达与相对线性拷贝数值之间的关系，发现除了CHOL、LGG、TGCT、THYM和LAML外，肿瘤类型中FUCA2的表达与CNA呈正相关(图5B)。接下来使用person相关系数探讨启动子DNA甲基化状态与FUCA2表达水平之间的关系(图5C)。

图5

结果显示，FUCA2甲基化水平是BRCA、LAML、LGG和LUAD患者OS的预后因素(图6A-D)。在DSS方面，FUCA2甲基化是BRCA、LGG和MESO患者的一个预后因素(图6E-G)。然而，在BRCA患者中，FUCA2甲基化水平仅与DFI增加相关(图6H)，在BRCA、LGG和MESO患者中，低FUCA2甲基化水平与PFI降低显著相关(图6I-K)。

这部分结果主要说明了FUCA2基因表达和突变及甲基化的关联，并且FUCA2的甲基化与泛癌患者的预后水平显著相关。

图6

04

免疫细胞浸润情况的分析

作者使用TIMER2评估了FUCA2表达与巨噬细胞浸润之间的相关性。在大多数肿瘤类型中，TAM浸润水平与FUCA2的表达显著呈正相关(图7A)。利用一个已发表的工作和ImmuCellAI数据库评估了33种癌症中免疫细胞浸润和FUCA2表达之间的相关性。聚类热图显示FUCA2和TAMs之间呈正相关，与TIMER2的结果一致(图7B，C)。此外，FUCA2在几种癌症中与CD8+T细胞呈负相关(图7B，C)。

这部分结果中，作者通过三种工具评估了FUCA2在泛癌中与免疫细胞浸润的关系。

图7

05

FUCA2表达与免疫相关基因的关系

通过基因共表达分析，探讨FUCA2表达与免疫相关基因之间的关系，发现在大多数肿瘤类型中，FUCA2表达与大多数MHC基因(图8A)、免疫抑制基因(图8B)、趋化因子(图8C)和趋化因子受体(图8D)呈正相关。作者观察到，FUCA2与TGFB1和IL-10在大多数肿瘤类型中的表达显著相关，这可能提示了FUCA2影响TAMs浸润的潜在机制。

图8

06

泛癌患者中FUCA2的GSEA和GSVA分析

富集结果主要集中在免疫调节的机制，如适应性和先天免疫系统，以及免疫系统中的中性粒细胞脱颗粒和细胞因子信号转导（图9）。

图9

07

FUCA2基因敲低抑制了肺癌细胞的细胞活力

为了证明FUCA2的致癌基因作用，作者在肺癌细胞中进行了实验验证。通过两个FUCA2 shRNA成功地敲除了A549和NCI-H1299细胞中FUCA2的表达(图10A，C)。然后，MTT实验显示，抑制FUCA2可以显著降低肺癌细胞系A549(图10B)和NCIH1299(图10D)的细胞活力，这与先前的结论一致。

图10

小编总结

本文与其它相似的单基因泛癌文章相比，充分利用了公共数据库进行多组学分析，验证基因在泛癌中的重要性，最后进行了生物学实验验证自己的结论，使得结果十分充实，值得我们借鉴哦！