6+CD5L+预后模型
原文转自：一起实验网
早！今天小编和大家分析一篇22年12月发表在 Cancer Cell Int（IF: 6.429） 杂志的文章《CD5L-associated gene analyses highlight the dysregulations, prognostic effects, immune associations, and drug-sensitivity predicative potentials of LCAT and CDC20 in hepatocellular carcinoma》作者基于CD5L相关基因构建了由LCAT和CDC20组成的OS风险模型来区分HCC OS状态，并探索CD5L，LCAT和CDC20与HCC免疫微环境及抗癌药物敏感性的关联。
背景
原发性肝癌是全球最普遍的恶性肿瘤之一，占2020年癌症发病率的4.7%和癌症死亡率的8.3%。约80%的肝癌病例属于肝细胞癌（HCC），5年总生存率低于20%。其诊断较晚，肿瘤复发和耐药性是HCC预后不佳的主要原因。CD5样分子（CD5L），也称为巨噬细胞凋亡抑制剂（AIM），在脂质代谢和炎症过程中具有多种功能。近年来，在几种恶性肿瘤中也发现了CD5L的参与。对HCC中的CD5L进行深入和系统的研究，为改善HCC的预后，开发有效的早期诊断标志物并为HCC治疗找到敏感的治疗靶点非常重要。
方法
1.GDC数据库下载TCGA-HCC数据集，ICGC数据库下载ICGC-HCC数据集。
2.“limma”包评估TCGA-HCC数据集和ICGC-HCC数据集中CD5L高组-CD5L低组之间的基因表达差异。
3.“GSEABase”包分别对TCGA-HCC数据集和ICGC-HCC数据集中的CD5L高组及CD5L低组进行GSEA分析。
4.LASSO-Cox回归分析构建HCC OS风险模型。
5.xCell评估TCGA-HCC和ICGC-HCC数据集中64个免疫和基质细胞的相对丰度、免疫评分、基质评分和肿瘤微环境评分。
6.免疫调节剂的相关性分析。
7.Spearman相关分析HCC细胞系中CD5L，LCAT和CDC20表达与药物的对数转化半抑制浓度（LN_IC50s）之间的关联
8.蛋白质水平上验证 CD5L、LCAT 和 CDC20 在肝细胞癌中的表达
9.肝细胞癌和正常对照血清中的 CD5L 和 LCAT的比较
10.CTD数据库探究CD5L，LCAT和CDC20的protein-chemical相互作用
研究结果
1.肝细胞癌中 CD5L 和 CD5L-AGs 的 GSEA 分析
TCGA-HCC数据集中，20个生物过程与HCC中CD5L表达呈正相关（n = 14）或负相关（n = 6）。在ICGC-HCC数据集中，22个生物过程与HCC中的CD5L表达呈正相关（n = 11）或负相关（n = 11）。两个数据集的结果基本一致。在两个数据集中，有14个生物过程（途径）与HCC中的CD5L表达呈正/负相关。
根据CD5L基因表达将HCC样本分为CD5L高和 CD5L低。提取了14个CD5L相关生物过程中的基因（共1771个基因）；有256个在CD5L高和 CD5L低组间差异表达的基因（CD5L-AG）。
2.CD5L-AGs 对预后的影响
对256个CD5L-AG进行性别-年龄-阶段校正，获得84个对HCC患者的预后具有影响的基因，认定为CD5L-APG。在两个数据集中对HCC和正常肝组织的CD5L-APG基因表达进行差异分析，筛选出28个差异表达基因，被称为CD5L-APDGs。对28个CD5L-APDG进行LASSO回归分析，其中LCAT和CDC20两个基因被确定为HCC的独立预后因素，并使用LCAT和CDC20构建HCC OS的风险模型。ROC分析显示HCC OS风险模型可以区分TCGA-HCC数据集中的HCC OS状态（AUC=0.656），并在ICGC-HCC数据集中得到验证（AUC=0.740）。在TCGA-HCC数据集中，风险模型可以区分HCC患者1年，2年和3年的OS状态（AUC分别为0.732，0.726，0.707）。ICGC-HCC数据集的结果相似，表明风险模型的有效性和稳定性。
相关性分析显示在两个数据集中，LCAT与CD5L显著正相关，CDC20与CD5L负相关，LCAT与CDC20之间负相关。
3.CD5L、 LCAT 和 CDC20与肝癌微环境及免疫调节因子的关系
通过相关性分析，在两个数据集中，大多数（45/64）免疫细胞和基质细胞与HCC中三个基因中的至少一个具有显著的正相关或负相关。CD5L与immune score、stroma score 和microenvironment score呈正相关。LCAT和CDC20与microenvironment和 scorestroma score呈显著正/负相关。
多变量Cox回归分析显示、脂肪细胞、CLP、淋巴内皮细胞、前B细胞、Th2细胞丰度，stroma score 和microenvironment score是HCC OS的良好预后因素。
两个数据集中显示了HCC样品中CD5L，LCAT和CDC20与免疫调节因子的显着相关性。18种免疫抑制剂，18种免疫刺激物和11个MHC相关基因与CD5L表达呈正（n = 39）或负相关（n = 8）。4种免疫抑制剂，10种免疫刺激物和5种MHC相关基因与LCAT表达呈负相关（n = 17）或正相关（n = 2，CD244和CXCL12）。CDC20，显示其与HCC中的13种免疫抑制剂，27种免疫刺激剂和12种MHC相关基因呈正（n = 20）或负（n = 2，KDR和CXCL12）相关。
4.CD5L、 LCAT 和 CDC20与肝癌细胞系对抗癌药物敏感性的相关性
CD5L表达与米托蒽醌（Mitoxantrone）、OTX015和I-BRD9的LN_IC50s呈显著负相关，而和氟维司群（Fulvestrant）的LN_IC50s呈正相关，表明CD5L与HCC细胞系对四种药物的敏感性呈正/负相关。LCAT表达与7种抗癌药物（IGF1R_3801、WZ4003、Niraparib、NVP-ADW742、AZD5582和Alpelisib）的LN_IC50s显著负相关，而和4种抗癌药物（Acetalax、P22077、AZD4547、索拉非尼和达拉非尼）的LN_IC50s呈正相关，表明LCAT与HCC细胞系对11种药物的敏感性呈正/负相关。CDC20与18种抗癌药物的LN_IC50s呈负相关，表明CDC20与HCC细胞系对18种抗癌药物的敏感性呈正相关。
5.CD5L、 LCAT 和 CDC20在肝细胞癌中的蛋白水平验证
在蛋白质水平上，CD5L和LCAT在HCC组织中的表达低于在正常肝组织的表达，而CDC20在HCC组织中的表达高于在正常肝组织中的表达，这与CD5L、LCAT和CDC20在mRNA水平上的失调一致。ROC分析显示CD5L、LCAT和CDC20三种蛋白质在HCC中的诊断潜力，CD5L，LCAT和CDC20的AUC分别为0.625，0.947和0.727。相关性分析显示LCAT与HCC肿瘤中的CD5L表达呈正相关，而与HCC肿瘤中的CDC20表达呈负相关。
CD5L、LCAT和CDC20这三种蛋白质在HCC患者中的预后效果，CD5L蛋白对HCC OS和无复发生存期（RFS）显示出显著的不良预后影响，与它在mRNA水平上对HCC OS的预后影响相反。与LCAT蛋白对HCC OS和RFS表现出良好的预后效果，其在mRNA水平上对HCC OS的良好预后影响一致。CDC20蛋白对HCC RFS的具有不良预后影响，但在蛋白质水平上对HCC OS预后影响没有统计学意义。
LCAT和CDC20表达与MKI67表达呈显著相关性，而CD5L表达与MKI67表达之间没有显著相关性。组织AFP与三种蛋白质之间没有显着相关性，但CD5L和CDC20与血清AFP呈正相关。LCAT表达与血清AFP之间无显着相关性。肝癌患者的CD5L和LCAT表达与组织ALB呈显著正相关，而CDC20表达与组织ALB呈负相关。CD5L表达与血清ALB呈显著负相关，而LCAT表达和CDC20表达与血清ALB无显著相关性。
6.肝癌患者及正常人血清 CD5L 和 CDC20的检测
HCC与正常对照组CD5L浓度差异无统计学意义。HCC血清中较正常对照LCAT活性较低，与其在HCC组织中的较低表达一致。ROC分析显示，LCAT的相对活性可以区分HCC样本与正常对照（AUC=0.917）。血清LCAT活性与HDL和ALB呈正相关，而LCAT活性与血清AFP之间没有显著相关性。
7.CD5L、 CAT 和 CDC20的蛋白质-化学相互作用网络
CD5L，CAT和CDC20与93种化学物质存在109种蛋白质-化学相互作用。其中黄曲霉毒素B1和苯并（a）芘与CD5L，CAT和CDC20三种蛋白质都有关。这些相互作用可能为HCC研究提供新的线索。
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