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近年来，泛癌（pan-cancer）研究特别火热。泛癌就是除了研究自己关心的一种癌种，还要再扩大范围到其他癌种。同时，传统的利用数据库挖掘的纯生信文章越来越难发，而泛癌-单基因纯生信思路打破这一僵局，大家一定要好好利用这次机会。如有需要，欢迎咨询生信人平台。在这里，我为大家介绍一篇泛癌相关的纯生信文章。该文章联合了meta分析和生物信息学方法来评估CFTR这一特定基因在人类癌症中的预后作用。
文章简介：
囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)突变已被证明与多种癌症的风险相关。然而，CFTR基因在人类肿瘤中异常表达的临床意义尚不清楚。一般来说，CFTR在癌症中有不同的表达和预后特征，但跨数据库和meta分析的结果表明，CFTR是肺腺癌(LUAD)预后的一个强有力的生物标志物，值得在临床试验中进一步研究。
研究背景：
越来越多的证据表明，CFTR在几种肿瘤中表达异常，包括乳腺癌、肺癌、宫颈癌、结肠癌和前列腺癌。据报道，在宫颈癌患者中，CFTR的高表达预示着不良的预后，而在乳腺癌和结肠癌患者中，CFTR的低表达则预示着不良的预后。所以，CFTR的预后价值仍然存在争议。因此，我们有必要对CFTR的异常表达及其与肿瘤预后的关系进行综合分析，以评估CFTR表达的异常变化及其与肿瘤预后的关系。
分析思路：
结果解读：
作者首先分析了文献中CFTR mRNA和蛋白的表达水平，以确定CFTR在肿瘤组织中的表达是否显著低于正常组织。在608个癌组织和223个正常组织中，作者发现CFTR在癌组织中的表达并不低于在正常人体组织中的表达。并且在meta分析中，作者没有发现明确的证据。用Oncomine进一步研究癌症中CFTR mRNA的表达水平。CFTR在胆管癌(CHOL)、肾嫌色细胞癌(KICH)和胃腺癌(STAD)中的表达均高于相应的对照组。相反，CFTR在乳腺癌(BRCA)、头颈部鳞状细胞癌(HNSC)、肾透明细胞癌(KIRC)、肾乳头状细胞癌(KRIP)、肝细胞癌(LIHC)、肺腺癌(LUAD)、肺鳞状细胞癌(LUSC)和前列腺癌(PRAD)中表达较低(图2A)。以肾癌为例(图2B)，这表明即使在同一种癌症类型中，CFTR不仅在组织水平上而且在细胞水平上发挥着不同的生物学作用。
作者使用GEPIA2进一步探索了CFTR与泛癌患者的生存期的相关性。在总生存期(OS)中，CFTR的表达与KIRP、脑低级别胶质瘤(LGG)、LUAD、间皮瘤(MESO)和胰腺癌(PAAD)这5种癌症患者的生存率显著相关。同时，CFTR的表达在LGG和LIHC中仅与无病生存期（disease-free survival,DFS）显著相关。除LIHC外，CFTR的高表达可提高上述肿瘤患者的生存率，且有利于防止肿瘤复发。这一发现证实了CFTR并不能作为泛癌的生存生物标记物。为了进一步研究CFTR表达对癌症存活率的影响，作者根据目前的报告和临床信息进行了meta分析。有五项研究评估了CFTR表达和OS之间的关系，OS的危险比显示CFTR表达并不对所有癌症患者的生存造成影响。在这项meta分析中作者没有发现明确的证据。根据已发表的临床资料，在TCGA数据集中评估乳腺癌、结肠癌、LUAD、LUSC、卵巢癌、前列腺癌、胃癌和子宫内膜癌的RNA-seq和生存期数据。对数据进行生存分析和Meta分析。在作者的分析中，作者证实了CFTR的表达与LUAD患者的存活率有关(图3)，但与其他已报道的癌症类型的存活率无关。因此，在LUAD患者中，有必要对CFTR的表达特异性的研究。
由于CFTR的表达与LUAD患者生存期相关，作者在一项独立的分析中验证CFTR对LUAD患者生存期的影响。PrognoScan包含来自 GEO数据库的微阵列和临床数据，为生存数据提取和合并分析提供了独立的数据源。在不同CFTR探针和微阵列组中，CFTR高表达组和低表达组的Kaplan-Meier生存曲线比较(图4)。通过与之前使用TCGA数据进行的比较，作者确认CFTR的表达与LUAD患者生存期有关(图5)。亚群分析也支持这些发现，并且通过meta分析中作者没有发现明确的证据。综上所述，CFTR是可以预测LUAD预后的、有前途的生物标志物。其次，利用UALCAN数据库研究LUAD患者CFTR表达与临床参数的相关性。LUAD组CFTR mRNA表达明显降低。值得注意的是，这种显著的异常表达在亚组分析中持续存在，包括性别、年龄、吸烟史、肿瘤淋巴结转移(TNM)分期和淋巴结转移。晚期肿瘤CFTR表达降低的临床意义有待进一步研究。
为了阐明CFTR对LUAD患者生存保护的潜在机制，作者进行了CFTR共表达分析(图6A显示了前10个共表达的基因)。通过构建的共表达网络，作者观察到CFTR共表达基因之间存在复杂的相互作用网络。对共表达基因的GO分析表明，这些基因参与了动作电位过程中的”膜去极化”、”膜复极化”、”ncRNA代谢过程”、”ncRNA加工”、”血液循环的负调节和肌肉收缩的负调节”，提示LUAD组织中可能存在适当的膜极化和ncRNA功能的失调(图6C)。在KEGG的分析中，共表达基因富集到”ATP结合盒转运体”、”醛固酮调节的钠重吸收”、”造血谱系”、”磷脂酰肌醇信号系统”、”嘧啶代谢”和”剪接体”途径(图6D)。接下来，作者重点找出CFTR影响LUAD预后的关键协同基因。有趣的是，SNX30，一种在细胞内转运起生物学作用的蛋白的编码基因，它与CFTR的表达呈正相关(图6E)。同样，生存结果分析表明SNX30的高表达与较好的预后相关。通过构建CFTR和SNX30的基因签名模型，作者表明这两种基因对LUAD的存活具有协同保护作用(图6F)。
小编总结：
综上所述，CFTR可能是某些特定类型癌症的一个有前途的预后标记物。在这项分析中，作者探讨了泛癌CFTR的表达水平，提供了CFTR的预后概况，并调查了影响预后的潜在生物学机制。其实单基因泛癌分析是比较热门且容易发表文章的思路，为什么说容易发表呢？首先单基因泛癌分析可以利用现成的癌症相关数据库进行数据挖掘，然后通过纯生信分析，即可获得相关结果和结论，而且就算审稿人让你补实验，临床样本的获得以及验证实验也是比较容易的。所以我认为单基因泛癌十分适合作为科研入门（生信相关）的前期基础。如果喜欢本文请给小编一个赞吧~
参考文献：
[1] X. Shi, M. Kou, X. Dong, J. Zhai, X. Liu, D. Lu, Z. Ni, J. Jiang, K. Cai, Integrative pan cancer analysis reveals the importance of CFTR in lung adenocarcinoma prognosis, Genomics, 114 (2022) 110279.
