5分+铜死亡+m6A双热点，强强联合！单基因肿瘤生信分析 ...

责任担当孝顺

2022年3月18日，Science上发表了一篇标题为Copper induces cell death by targeting lipoylated TCA cycle proteins的文章，揭开细胞铜中毒之谜。自此铜死亡相关研究一炮而红！


继非编码RNA之后，m6A RNA甲基化成了炙手可热的新明星。2022年总计有2024篇m6A相关研究发表，平均每月170篇左右！其中不乏一些高分文章，如Nature及Science。
m6A和铜死亡都是近年来生信的热点，值得反复研究。
既然发文量那么大，那生信还好发吗？从哪里突破呢？怎么才能提高创新性？
m6A和铜死亡单一热点方向常规分析思路的文章确实没之前好发了,这也是生信热点快速更新的一个大趋势。找突破口有一个小窍门就是“1个不行就多个联合”，把国自然大热点方向进行联合分析了，比如下面分享的“铜死亡+ m6A”，也可以做“铁死亡+m6A”、“铜死亡+线粒体”等等，这样不就衍生出来新的思路啦？一生二、二生三、三生万物、无穷尽也~ ~ ~并且，目前根据小云的检索将m6A和铜死亡等热点结合的这类文章非常少，可以放心上车哦。
今天小云为大家带来一篇整合铜死亡、m6A及免疫浸润多个热点的单基因肿瘤生信文章。相信会像“铁死亡”一样，“铜死亡”文章肯定会越来越多，所以小伙伴们，赶紧行动起来吧~
如果没有分析思路或者文献复现有困难，可以找小云，超多创新性高的分析思路和分析服务供你选择！


文章题目：核仁磷酸蛋白1是胃肠癌的预后标志物，与m6A和铜死亡有关
发表杂志：FRONTIERS IN PHARMACOLOGY
影响因子：IF=5.988
发表日期：2022年9月
公众号回复“Z123”获取原文

研究背景
胃肠道癌的发生和发展是多种基因和因素共同作用的结果。寻找具有高灵敏度和特异性的诊断标志物，对提高胃肠道癌的诊断水平，特别是提高早期癌症的诊断率，延长患者的生命具有重要意义。
核磷蛋白1（NPM1）是一种在细胞核和细胞质之间穿梭的多功能蛋白质。NPM1在胃肠道癌，尤其是食管癌中的研究尚未报道。具有广泛免疫浸润和N6-甲基腺苷（m6A）修饰的肿瘤微环境（TME）在肿瘤的发生和发展以及癌症的诊断和治疗中发挥着重要作用。最近发现的铜依赖性调节性细胞死亡（铜中毒）已成为研究热点。尽管NPM1与免疫疗法、m6A修饰和铜死亡等多方面相关，但在胃肠道癌中的研究相对较少。
数据来源


研究流程


主要研究结果
1.多个数据库证实NPM1在胃肠道癌中高表达
使用UCSC XENA数据库进行NPM1泛癌分析（图1A）。GEO数据库分析进一步证实NPM1在胃肠道肿瘤中的表达高于正常对照组(图1B-G)。HPA数据库IHC染色显示NPM1在STAD、LIHC、PAAD和CRC组织中的表达显著增加(图1H)。通过RT-PCR和免疫组化，检测了食管癌（ESCA）临床样本和细胞中NPM1的表达情况（图1I-J）。



图 1多个数据库证实NPM1在胃肠道癌中高表达

2.NPM1在胃肠道肿瘤中的预后和诊断价值
从TCGA数据库下载CHOL、COAD、ESCA、LIHC、PAAD、READ和STAD数据集的临床数据，研究NPM1表达水平与胃肠道肿瘤患者预后价值的关系（图2A-B）。绘制ROC曲线评价NPM1对胃肠道肿瘤的诊断价值(图2C-J)。



图 2NPM1在胃肠道肿瘤中的预后和诊断价值

3.NPM1在胃肠道癌中的共表达网络分析
使用R中的STAT软件包分析来自TCGA胃肠癌患者的RNA测序数据，以研究与NPM1相关的共表达基因。热图显示了ESCA、STAD、LIHC、CHOL、PAAD、COAD、READ中与NPM1表达正相关的前30个基因(图3A-G)。Veen图显示了这些基因集的交集(图3H)。图3I显示了根据平均相关系数排序的30个共表达基因。



图 3NPM1在胃肠道癌中的共表达网络分析

4.NPM1共表达网络富集分析
对上述与NPM1表达相关的交叉基因进行了GO和KEGG富集分析(图4)。



图 4NPM1共表达网络富集分析

5.NPM1与胃肠道肿瘤免疫浸润细胞的关系
肿瘤免疫评估资源(TIMER)是系统分析不同癌症类型的免疫浸润的综合资源。
使用Timer数据库中的三种算法TIMER、QUANTISEQ和CIBERSORT来分析NPM1与免疫细胞浸润的相关性。（图5A-C）。利用TISIDB数据库进一步研究NPM1在不同免疫亚型中的表达水平（图5D）。



图 5胃肠道肿瘤NPM1与肿瘤免疫浸润细胞的关系

6.NPM1与胃肠道癌m6A、铜死亡相关基因的相关性研究
利用TCGA数据库分析了NPM1与m6A和铜死亡相关基因的表达情况。收集了20个m6A相关基因和10个铜死亡相关基因（图6A、图8A）。（小云画外音：NPM1本身并不是铜死亡或m6A的关键调控基因,也就是说即使研究对象并不是直接从铜死亡/m6A引出，如果有文献报道基因与铜死亡/m6A有一定的相关性，那么后面就可以做相关性分析，从而蹭上大热点。）
分析NPM1与m6A与胃肠道癌铜死亡相关基因表达的关系。根据NPM1表达水平的差异，将TCGA ESCA队列分为两组，分析NPM1高表达组和低表达组m6A和铜死亡相关基因表达的差异（图6B、图8B）。同时还分析了TCGA ESCA队列中肿瘤组与正常组m6A及铜死亡相关基因的表达差异（图6C、图8C）。最后，根据表达水平的相关性和群体表达的差异，筛选出最有可能与NPM1相互作用的基因（图6D、图8D）。
通过分析NPM1和YTHDF1的IHC评分数据，进一步验证了NPM1与m6A相关基因表达的相关性（图7）。





图 7ESCA中NPM1与YTHDF1 IHC评分呈正相关



图 8NPM1与胃肠道癌中铜死亡相关基因的相关性研究

文章小结
这篇文章的巧妙之处就在于，
亮点一：使用UCSC XENA数据库在泛癌水平分析和可视化基因表达。
亮点二：使用Timer、TISIDB数据库研究NPM1与胃肠道肿瘤免疫浸润细胞的关系。
亮点三：整合铜死亡和m6A两大热点话题，利用TCGA数据库分析了NPM1与m6A和铜死亡相关基因的表达情况。
大家是否感觉m6A结合铜死亡这种强强联合的文章也不是很难呢？
m6A甲基化是最近的热点，其最大的特点之一就是易于和自己的课题结合。如果有文献报道基因与铜死亡/m6A有一定的相关性，那么后面就可以做相关性分析，从而蹭上大热点。或者你也可以把铜死亡换成铁死亡等热点，结合本文的研究思路，进行套用和复现。
如果你也正在研究肿瘤相关基因，也可以参考这篇文章的思路，将目的基因与肿瘤免疫浸润、m6A、铜死亡相关基因的相关性进行研究。感兴趣的话就来联系小云·吧，轻松帮你复现！
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