通過昨天小編對T細胞耗竭的分享大家應該已經對它有了一定的了解,沒有的話 點擊查看原文。那么今天以一篇T細胞耗竭泛癌研究為出發給大家講講生信分析T cell Exhaustion應該還能怎么切入。研究出自溫州醫科大學的周猛教授團隊,于今年的8月發表于《EBioMedicine》雜志,IF:11.2。

背景:
T細胞是抗腫瘤免疫的主要角色,深入了解TME中T細胞耗竭(TEX)異質性是客服TEX,并改善ICB療效的關鍵因素。
方法:
基于30種癌癥的9564個樣本進行了TEX亞型的全面泛癌分析(基于文獻收集的TEX-specific developmental pathway signature),并對TEX亞型進行多組學和臨床特征的刻畫。
發現:
識別了5種TEX泛癌亞型,發現底免疫原性腫瘤的特異性TEX模式,高免疫原性腫瘤有更高頻率的祖細胞TEX亞型;
TEX泛癌亞型有不同的預后、分子亞型分布、免疫微環境、多組學特征;
發現了新的TEX相關基因:TLL1、MYH11(原文可能是筆誤了)、P2RY8、PRKD2,基于單細胞隊列分析了抗PD-1療效的關聯
開發了可以模擬TEX亞型的基因signature,并在單細胞和免疫治療隊列中進行了驗證
結果
一、泛癌中T細胞耗竭的動態進展過程

a: TEX特異性通路異質性聚類劃分5種泛癌TEX亞型
b: TEX亞型間CYT評分以及T淋巴細胞浸潤程度差異
c: TEX 過程調控因子的表達差異
d: TEX亞型間TCR、BCR信號強度變化
e: 5種泛癌TEX亞型生物學特征示意圖
f-g: 不同癌型TEX亞型分布比例;不同TEX亞型中癌型分布比例
h:不同癌型的亞型中TEX亞型分布比例
TEX異質性對癌癥預后的影響

ab: 泛癌和單獨癌型中TEX亞型的OS差異
cd: TEX亞型中免疫細胞浸潤水平與OS的相關性;顯著的Th17細胞高低浸潤組K-M展示
d: TEX亞型間TCR、BCR信號強度變化
e-g: TEX亞型癌癥通路活性相關性;負相關的氧化磷酸化、TGF-β、b-chemokine單獨展示
三、Tex泛癌亞型顯示出不同的免疫微環境

a: TEX亞型中干性也正和CD69表達的動態趨勢(表征祖細胞樣表型和增殖能力)
c: 不同TEX亞型免疫細胞浸潤水平差異(CIBERSOTR 、Charoentong )
d:不同TEX亞型間CIBERSOTR 計算的免疫細胞比例差異展示
d: 不同TEX亞型間先天性免疫細胞和適應性免疫細胞比例展示
ef: 不同癌型先天免疫細胞浸潤比例差異; 三種癌型TEX亞型間CD8+T細胞和先天性免疫細胞的浸潤差異
gh: 不同癌型中基質評分差異;基質評分與CD8+T細胞細胞浸潤比例的相關性
四、Tex泛癌亞型間的多組學特征

a: TEX亞型SNV和CNV改變圈圖
b: TEX亞型間基因組signature:TMB 、CNA負荷、MSI、BER、MMR、NHEJ、HR 、NER 的差異
c: 不同TEX亞型間先天性免疫細胞和適應性免疫細胞比例展示
d: 不同TEX亞型間TEX驅動基因表達、突變、CNV、甲基化特征展示
ef: 關鍵的TEX驅動基因PPI互作網絡;關鍵節點在TEX亞型間的表達差異
g: TEX驅動基因功能、通路富集
構建可以模擬Tex泛癌亞型和預測免疫治療效果的基因特征

a-d: 黑色素瘤單細胞聚類得到17個免疫細胞亞群,用TEX驅動基因進行注釋識別到了9個TEX簇,進一步篩選進行TEX亞群展示
ef: Autoencoder 計算關鍵TEX 的重要性;篩選模型最優算法(XGBoost勝出)
g: 基因模型:ML-TEX在訓練集和測試集中的AUC和K-M展示
h: 不同免疫治療隊列中ML-TEX區分的不同TEX亞型間TEX驅動基因表達展示
i: 不同免疫治療隊列中不同TEX亞型間免疫檢查點差異展示、免疫治療療效差異
j: 不同免疫治療隊列不同TEX亞型間生存差異展示
T細胞耗竭泛癌文章到這就結束了,研究中的每個步驟涉及的指標是相當豐富的,11分不容易?。∵@時候就有人問了,T cell Exhaustion泛癌都做了那我們還能做什么呢?小編思考良久,有了以下策略:
不一樣的預后signature
T細胞耗竭癌癥分型的思路感覺已經被這個文章堵的有點死了,小編認為基于這篇文章最后給大家總結的T細胞耗竭相關通路或者marker,通過不同的機器學習方法構建一個可以表征T細胞耗竭程度的預后signature(mRNA、lncRNA、甲基化signature等)思路,再關聯代謝表觀等方向還是能爭得一席之地的。


T細胞耗竭細胞通訊方向
引起T細胞耗竭的原因可能是其他免疫細胞和基質細胞,除了CD8+T細胞耗竭參與已被證實,其他細胞包括:CD4+T細胞、NK細胞、抗原呈遞細胞(APC)、B細胞和調節細胞(例如骨髓來源的抑制細胞<MDSC>和調節性T細胞<Treg>)。且在單細胞熱火朝天的現在,因此,T細胞耗竭的細胞通訊方向是個值得探索的方向(文章分享正在安排中,盡請期待?。?。

非腫瘤疾病T細胞耗竭分型方向
自身免疫性疾病是由患者的免疫細胞尤其是T細胞攻擊自身細胞引起的疾病。目前主要包括系統性紅斑狼瘡、銀屑病、關節炎、1型糖尿病等,全球有超過3億人受到這些疾病的影響。T細胞耗竭是T細胞不干了,躺平了,那么在自身免疫性疾病中T細胞耗竭又有怎么樣的機制或者亞型呢?腫瘤亞型可能不好做了,非腫瘤疾病的T細胞耗竭亞型還是可以的。炎性疾病也是噢!


小編想破腦袋能想到的生信能做的T細胞耗竭方向都在上面了,有自己的想法需要討論或者有研究相關疾病的寶子們對號入座了