5分+的单基因泛癌纯生信思路！

导语

转录因子激活增强子结合蛋白4（TFAP4）参与癌症增殖、转移、分化、血管生成等生物学功能。

背景介绍

由于许多同学实验条件有限，没有办法补湿实验，今天小编继续给大家推荐单基因泛癌的纯生信文章思路，大部分工作都可以用在线工具或软件完成。本文发表在Journal of cellular and molecular medicine，影响因子5.3分，题目为An integrated pan-cancer analysis of TFAP4 aberrations and the potential clinical implications for cancer immunity。

数据介绍

数据仍然是来自TCGA的33种癌症的数据（https://tcga.xenahubs.net）。另外，在差异表达时用到了CCLE（https://portals.broadinstitute.org/ccle）数据。

结果解析

01

TFAP4在泛癌中的表达

根据CCLE分析结果，TFAP4在各种癌细胞系中显示出不一致的基因表达水平（P = 1.3E-11，图1A），胆道细胞显示出相对较高的基因表达。与TFAP4在肾细胞中显示出相对较低的基因表达相似，TFAP4在TCGA-KICH，TCGA-KIRC和TCGA-KIRP中也显示出相对较低的表达。33种TCGA癌症类型中，TFAP4在大多数癌症样本和配对正常样本之间显著高表达（图1B）。

图1

为了评估肿各阶段的基因表达水平，作者比较了I期，II期，III期或IV期肿瘤患者的TFAP4表达。TFAP4表达在ESCA，KIRC，KIRP，LIHC，LUAD，TGCT和THCA的晚期肿瘤中上调，而在BLCA，BRCA，KICH，LUSC，MESO和SKCM的晚期肿瘤中下调，在ACC，CHOL，COAD，HNSC，PAAD，READ，STAD和UVM的晚期肿瘤中比较稳定（图2）。

图2

02

TFAP4的生存分析

在OS生存中，Cox回归发现高TFAP4表达是ACC（P = .049），KIRC（P <.001），KIRP（P <.001），SKCM（P = .026）和LIHC（P <.001）的危险因素。然而，是UVM（P = .009），READ（P = .012），STAD（P = .046）和LGG（P = .008）的保护因素（图3A）。KM分析显示，与TFAP4水平较低的患者相比，在KIRC（P = .010），KIRP（P <.001），LIHC（P = .050）和UCEC（P = .015）中，TFAP4水平较高的患者的OS较短，而TFAP4水平升高的患者在READ（P = .045），THYM（P = .038）和UVM（P = .004）中表现出优于TFAP4水平降低的患者（图3B-H）。

图3

DSS生存中，高TFAP4表达是KIRC（P <.001），LIHC（P = .019），KIRP（P <.001），SKCM（P = .019）和THCA（P = .014）的危险因素。然而，是LGG（P = .010），LUSC（P = .007）和UVM（P = .004）的保护因素（图4A）。KM分析显示，TFAP4表达较高的患者在KIRC（P = .006），KIRP（P = .002），SKCM（P = .046）和UCEC（P = .022）中具有较低TFAP4表达的患者具有更差的DSS。TFAP4水平升高的患者在BRCA（P = .046）和UVM（P <.001）中表现出优于TFAP4水平降低的患者（图4B-G）。

图4

PFI生存发现，高TFAP4表达是ACC（P = .010），KIRP（P = .032），KIRC（P <.001），PRAD（P = .001），LIHC（P <.001），THCA（P = .004）和UCEC（P = .008）的危险因素，是GBM（P = .004），LGG（P <.001）和LUSC（P = .017）的保护因素（图5A）。KM分析结果显示，在ACC（P = .007），KIRC（P = .006），LIHC（P <.001），PRAD（P <.001），THCA（P = .018）和UCEC（P = .006）中，相对于TFAP4水平较低的患者，具有较高TFAP4表达的患者具有较差的OS，而TFAP4水平升高的患者在GBM中表现出优于TFAP4水平降低的患者（P = .016）， LGG （P = .008） 和 UVM （P = .044）（图5B-J）。

图5

DFI生存发现，较高的TFAP4表达是ACC（P = .007），LIHC（P = .001），PRAD（P = .001）和UCEC（P = .013）的危险因素（图6A）。值得注意的是，KM分析还表明，较高的TFAP4表达预示着这4种癌症的预后较差（分别为0.009，0.006，0.015和0.032）（图6B-E）。

图6

03

TFAP4的免疫浸润水平

使用TIMER数据库，作者检查了TFAP4水平与各种癌症的免疫浸润水平之间的相关性。结果显示，TFAP4水平与25种癌症类型的肿瘤纯度显著相关。此外，TFAP4水平与15种癌症的CD4+T和CD8+T细胞浸润、12种与B细胞、16种与中性粒细胞、18种与巨噬细胞和14种与树突状细胞的浸润显著相关。TFAP4在LIHC中显示出预后价值，TFAP4水平与LIHC中免疫浸润程度的相关性如图7A所示。

图7

使用CIBERSORT，计算所有TCGA癌症的详细免疫细胞组成。33种癌症类型中的22种的免疫细胞与TFAP4表达相关。许多免疫细胞与TFAP4水平显著相关（图7B）。

为了研究TFAP4表达与不同免疫浸润细胞的相关性，作者进一步分析了TFAP4表达与多种免疫细胞类型中免疫标志物之间的关系（图7C）。TFAP4表达与多种免疫细胞和不同T细胞中的大多数免疫标志物具有显著相关性。有趣的是，TFAP4与BLCA，COAD，LGG，LUSC，PCPG，SKCM，TGCT，UCEC和UVM中PD1（PDCD1）和CTLA4的表达水平呈负相关，但与KIRC和LIHC呈正相关，这表明TFAP4可能调节这些癌症类型的免疫反应。

04

TFAP4与免疫评分、TMB、MSI的相关性

作者使用ESTIMATE方法计算癌症组织的免疫和基质评分，然后评估了免疫/基质评分与TFAP4表达之间的关系。图7D显示了HCC的典型结果，其中TFAP4表达与基质和估计评分显著相关。此外，作者还评估了TMB/MSI和TFAP4表达之间的关联。结果显示，TFAP4表达与CESC（P = .030），BLCA（P = .005），KIRC（P = .023），HNSC（P <.001），LUAD（P = .013），LGG（P = .046），MESO（P = .043），LUSC（P = .015），PRAD（P <.001），PAAD（P = .004），STAD（P <.001），SARC（P = .013）和THCA（P = .005）呈正相关，但与COAD THYM（P = .005）呈负相关。 < .001）和COAD（P = .026）（图8A）。

此外，TFAP4水平与HNSC（P = .020），GBM（P = .030），KICH（P = .021），LIHC（P = .003），PRAD（P = .002），LUAD（P <.001），SARC（P = .001），LUSC（P <.001）和STAD（P <.001）中的MSI呈正相关，但与COAD（P = .032）呈负相关（图8B）。

图8

最后，作者使用GSEA评估TFAP4表达的GO和KEGG富集。在HCC中，TFAP4在GO_MRNA_BINDING，GO_GENE_SILENCING_BY_RNA，GO_CELL_FATE_COMMITMENT，GO_NEURON_FATE_COMMITMENT，GO_FOREBRAIN_NEURON_DIFFERENTIATION，GO_NEGATIVE_REGULATION_OF_REACTIVE_OXYGEN_SPECIES_BIOSYNTHETIC_PROCESS，KEGG_PRIMARY_BILE_ACID_BIOSYNTHESIS和KEGG_GLYCINE_SERINE_AND_THREONINE_METABOLISM中富集（图8C和8D）。

小编总结

本文是一篇非常常规的单基因泛癌纯生信文章，主要内容包括差异表达、生存分析、免疫浸润、与关键特征的相关性和GO/KEGG富集。大家可以挑选自己研究的基因，根据单基因泛癌的思路复现自己的文章！