影響因子：8.786
本文屬于單腫瘤分型思路，類似的分型文章我們也解讀過很多。
腫瘤分型文章比較重要的結論就是分型后構建的評分能夠預測免疫治療或者其他治療的療效。可以用于分型的基因集很多，比如焦亡，壞死性凋亡，鐵死亡，自噬，銅死亡，m7G，細胞衰老，各類代謝等等。小編還有一些比較前沿的熱點，也是小編出去開會時了解到的，暫時不會公開宣傳。
另外還有基于單細胞的分型分析
如果想做類似的分析，可以聯系小編咨詢。
生信分析咨詢請關注“生信小課堂”，全網同名！
研究概述：免疫原性細胞死亡（ICD）是一種由多種抗癌治療方式（如放療和化療藥物）引起的細胞死亡。本研究在ICD相關基因的基礎上，確定了兩種具有不同預后和免疫環境的黑色素瘤亞型，并利用兩種黑色素瘤亞型間的差異表達基因(DEGs)建立了icd依賴的風險特征(ICDRS)，并進一步分析其特征、預后與免疫之間的關系。本研究結果表明，一種新的ICDRS可作為黑色素瘤預后預測和免疫環境評估的有用標記。
流程圖
研究結果：
一、ICD相關基因的mRNA表達與不同癌癥類型的預后意義
1、作者首先探究ICD相關基因的mRNA表達水平。在熱圖中，IFNg在CESC、KIRC和GBM中的表達明顯升高。IFNB1在BRCA和BLCA中的表達明顯升高，而IL6在BRCA和BLCA中的表達明顯降低。mRNA表達與OS之間的單變量Cox回歸分析結果區分了危險性ICD相關基因和保護性ICD相關基因。值得注意的是，CD4、FOXP3、CD8A、CXCR3、IFNG、PRF1、MYD88、ATG5、CD8B、IL1R1、TLR4、PIK3CA、TNF、CASP8和EIF2AK3在SKCM中表現出保護功能。（圖1A-C）
二、CNV、SNV、ICD相關基因的甲基化以及ICD相關基因在不同類型癌癥中影響免疫相關通路
1、CNV、SNV和甲基化存在于多種腫瘤中。對ICD基因泛癌CNV的總結表明，CNV以高頻率出現在各種癌癥中。在UCEC中，ICD相關基因的SNV狀態是明顯和有吸引力的。PIK3CA在BRCA、COAD和UCEC中表現出較高的SNV.PIK3CA SNV在UCEC中的突變頻率達到近50%。確切地說，PIK3CA的SNV類型主要是錯義突變。PIK3CA甲基化在大多數癌癥中沒有意義。（圖1D-G）
2、ICD相關基因可能與許多免疫途徑相關。（圖1H）
三、兩種黑色素瘤亞型的NMF聚類鑒別
1、CLUSTER1和CLUSTER2之間臨床特征的組成差異提示兩種亞型在生存狀態、癌癥狀態和腫瘤分期等多個方面存在統計學差異（圖2A-B）。對于兩個聚類中不同的生存狀態，聚類2中的樣本具有更好的DSS、OS和PFI（圖2C–E)。
2、在兩種分型中，腫瘤免疫微環境也有統計學差異。C2具有較高的免疫活性，且與免疫成分有關。C2的腫瘤純度比C1差。腫瘤浸潤性免疫細胞在不同亞型中所占的比例不同。C2中存在更多的抗腫瘤免疫細胞，如CD8+細胞、活化的CD4+記憶細胞、活化的NK細胞和M1巨噬細胞。促癌免疫細胞，M2巨噬細胞在C2中下調（圖2F-G)。
3、幾乎所有的ICG在C2中都有較高的表達。包括PD-1（PDCD1）、PD-L1（CD274）和CTLA4在內的常見免疫治療靶點在C2（圖2H）。
四、ICD-DEGs調查及ICDRs的構建
1、確定黑色素瘤樣在低風險和高風險亞群中的總體分布可以有效區分兩個亞群內的患者（圖3A-B).兩個亞群的樣本對應著不同的生存狀態，高危亞群的OS率較低（圖3C)。GBP2和APOBEC3G在高危人群中的表達水平較低，而THBS4在高危人群中的表達水平高于低危人群（圖3D).
2、在低危和高危亞群中，腫瘤免疫微環境也存在統計學差異。與低危患者相比，高危患者的免疫核心水平降低，但腫瘤純度水平升高（圖3E-F);此外，免疫評分與風險評分呈高度負相關，而腫瘤純度與風險評分呈中度正相關。（圖3G-I）
五、ICDRS在黑色素瘤中的內部和外部驗證
1、作者根據訓練隊列的中位風險評分作為統一基準，將三個測試隊列中的患者分別分為低風險和高風險亞群。使用T-SNE和PCA可以很容易地區分兩個亞群中的患者。（圖4A-B, 5A-B, 6A-B).在三個測試隊列中，高危亞群患者的OS較差（圖4C，5C，6C).在高危亞群中存在表達減弱的GBP2和APOBEC3G，而高表達THBS4（圖4D, 5D，6D).同樣，腫瘤免疫微環境在這三個隊列中有統計學差異（圖4E-F, 5E-F，6E-F).此外，免疫評分與風險評分呈顯著負相關（圖4G，5G, 6G），腫瘤純度與風險評分呈顯著正相關（圖4H ，5H，6H).
Figure 4
Figure 5
Figure 6
2 同時考慮基于ICDRS的生存概率差異、AUC值和C指數，ICDRS在預后價值和診斷準確性方面優于其他三種信號（圖7）
六、所有四個隊列中基于ICDRS的免疫相關差異
1、四個隊列中，腫瘤浸潤免疫細胞在低危和高危亞群中的一致性差異表明，在高危亞群中，M1巨噬細胞和活化CD4+T記憶細胞的浸潤豐度較低，而M2巨噬細胞和靜息CD4+T記憶細胞的浸潤豐度較高（圖8A-D).
2、M1巨噬細胞的比例與風險評分呈顯著負相關（圖8E)，M2巨噬細胞百分比與風險評分呈顯著正相關（圖8F)，活化的CD4+T記憶細胞的比例與風險評分呈顯著負相關（圖8G），靜息CD4+T記憶細胞百分比與風險評分呈顯著正相關（圖8H）。四個隊列中，ICGs在低危和高危亞型中的表達差異顯示，共有52個ICGs在高危亞群中的表達下降(圖9A-D)，并與四個隊列的風險評分呈中度負相關（圖9E-H）
3、共17個ICD相關基因在所有四個隊列中的高危亞群中的表達同時降低（圖10A).每個免疫相關通路的激活在低危和高危人群中是不同的。高風險亞型的特點是相關免疫途徑的激活減少，有21條通路在四個隊列的兩個亞群中同時顯示出統計學差異（圖10B).6個ICD相關基因（CD8a，PRF1，IFNg，CXCR3，TNF，CD8b）在四個隊列中始終與風險評分呈中度負相關（圖10C–F)，21條不同的免疫相關通路中的20條與四個隊列中的風險評分呈中度負相關（圖10G–J).
七、基于ICDRS的黑色素瘤免疫治療反應及潛在藥物預測
1、高危亞人群具有較低的IPS，可能具有更差的免疫治療反應（圖12A-C).
2、參考四個隊列中潛在藥物的各自預測，作用于上調的靶標DEG的31種藥物如下：阿西替尼、布利凡尼、西地拉尼、華蟾素、達沙替尼、多維替尼，ENMD-2076，GTP-14564，Hg-6-64-01，伊馬替尼，利尼凡尼，馬西替尼，米哚妥林，莫特凡尼，尼洛替尼（Nilotinib），奧利司他（Orlistat），蒂沃扎尼卜。（圖12D–G）
研究總結：本研究中，基于ICD相關基因的表達，成功地將TCGA-黑色素瘤樣本分為兩個亞型，并基于兩個亞型之間的DEG開發了涉及3個基因的預后ICDRS；在訓練隊列、內部驗證隊列和外部驗證隊列中，ICDRS顯示出良好的診斷價值，并與不同的腫瘤免疫微環境相關。因此，基于三種ICD依賴性DEG表達的ICDRs可用于判斷黑色素瘤的預后、M1/M2巨噬細胞的浸潤、ICGs和ICD相關基因的表達水平以及免疫相關通路的功能。這將有助于定制黑色素瘤治療的患者分類。
