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早！明天小编和大家剖析一篇 22 年 10 月发表在 Journal of Translational Medicine（IF:5.5）杂志的文章《Transcriptome-based network analysis related to M2-like tumor-associated macrophage infiltration identified VARS1 as a potential target for improving melanoma immunotherapy efficacy》。作者建设了 M2 样 TAM 相干预后模型，用于预测黑色素瘤的预后和免疫治疗耐药性，并探讨了 VARS1 在黑色素瘤免疫治疗中的潜在预测价值。这项钻研的思路拓宽了目前对于 M2 样 TAM 在黑色素瘤生物学和预后预测中的作用的了解。该思路同样实用于其余肿瘤的钻研，有相干需要的老师欢送分割咱们。
背景
骨髓细胞穿透肿瘤并分化成巨噬细胞，称为肿瘤相干巨噬细胞（TAMs），它是肿瘤浸润白细胞的次要组成部分。大多数 TAMs 不仅失去了反抗肿瘤停顿的能力，而且还反对肿瘤细胞成长和转移。TAMs 通过分泌多种免疫抑制细胞因子，帮忙肿瘤建设免疫性能失调的微环境。此外，作为 PD-L1 的次要起源，TAMs 克制细胞毒性 T 细胞的浸润和性能，这导致了对新辅助免疫治疗的不良耐药性。在肿瘤中，TAMs 次要极化成促肿瘤的 M2 表型，而 M2/M1 比值高是许多癌症的独立预后因素，尤其是黑色素瘤。因而，有必要联合黑色素瘤患者的 M2 样 TAM 浸润形容分子特色，确定 M2 样 TAM 极化的要害调节因素。
办法
1.GEO 和 TCGA 公共数据库获取黑色素瘤（SKCM）数据；
2.WGCNA 和一致性构建共表达网络获取 M2 样 TAM 相干簇；
3.GSVA 剖析激活的信号通路；
4. 体细胞渐变和体细胞拷贝数扭转剖析评估基因组的扭转；
5. 单因素和 LASSO 构建 M2 巨噬细胞簇相干预后模型；
6.CIBERSORT 剖析高下危险人群免疫细胞浸润差别；
7.PPI 和 DepMap 数据库鉴定要害基因；
8. 侵袭和转移试验摸索要害基因在 SKCM 巨噬细胞极化中的作用；
9. 流式细胞术剖析要害基因与 M2 巨噬细胞打算的相关性；
10.SubMap 剖析摸索要害基因预测 ICB 临床获益的可能性。
钻研后果
1.M2 样 TAM 相干簇的辨认
作者首先应用 CIBERSORT 算法评估患者免疫细胞浸润的比例，并发现 M2 巨噬细胞浸润比例较高的患者预后较差。思考到 M2 巨噬细胞与较差的预后无关，作者进行 WGCNA 剖析发现黄色模块与 M2 巨噬细胞浸润最相干。基于黄色模块预后相干基因的一致性聚类确定了两个簇，且两个簇的总生存期（OS）存在显著差别。
2. 性能富集剖析
GSEA 剖析用来证实每个簇中激活的信号通路，M2 巨噬细胞路径在簇 1 中显著激活。TCGA-SKCM 肿瘤分为 3 种亚型：（1）免疫型，（2）角蛋白和（3）MITF 低型。与簇 2 相比，簇 1 蕴含更高比例的角蛋白亚型（57% 对 13%）和更低的免疫亚型比例（34.7% 对 56.2%）。与簇 1 相比，簇 2 体现出更高的免疫检查点相干基因表白。
3. 渐变和拷贝数变异剖析
多组学剖析用来评估两个簇间渐变状况的差别。瀑布图突出显示了两个簇中前 20 个显着渐变基因（SMG）。尽管这两个簇共享了大部分 SMG，但 XIRP2（31%），FAT4（31%），USH2A（30%）和 ANK3（29%）是簇 1 特有的 SMG，而簇 2 特有的 SMG，包含 FLG（40%），APOB（40%）和 CSMD2（37%）。
GISTIC 剖析体细胞拷贝数变异（SCNV），簇 1 蕴含了 56 个焦点缺失峰和 69 个焦点扩增峰，而簇 2 蕴含了 37 个焦点缺失峰和 28 个焦点扩增峰。进一步的甲基化差别剖析在簇 1 和簇 2 之间取得了 28870 个差别甲基化探针（DMP）。乏味的是，簇 1 的 CD8A 和 HAVCR2 的甲基化程度高于簇 2。
4.M2 巨噬细胞簇相干预后模型的构建
簇 1 和簇 2 之间的差异基因用来构建预后模型。1（0.70）、2（0.74）、3（0.72）和 5（0.74）年工夫依赖性 AUC 曲线表明，M2 巨噬细胞集群相干危险评分对于预测 TCGA 数据集中黑色素瘤患者的 OS 具备潜在价值。
5. 高下危险人群免疫细胞浸润和免疫检查点剖析
为了评估 M2 巨噬细胞集群相干危险评分对肿瘤微环境（TME）的影响，作者比拟了高分组和低分组之间的免疫细胞浸润。与低危险评分的患者相比，高危评分患者 M2 巨噬细胞浸润减少，CD8 T 细胞浸润缩小。高风险评分组抗原呈递和免疫检查点相干基因的表白同样显著减少。为了进一步察看高风险评分组和低危险评分组对免疫治疗的不同反馈，作者将 M2 巨噬细胞簇相干模型利用于具备可用免疫治疗后果的数据集（GSE78220 和 GSE91061），与低危险评分患者相比，高风险评分患者对免疫治疗无反馈的比例更高（64% 对 28%）。
6.VARS1 在黑色素瘤停顿和巨噬细胞极化中的作用鉴定
作者依据 STRING 数据库和 DepMap 数据库取得了黄色模块基因中的枢纽基因（VARS1），同时发现高 VARS1 表白与较短的 OS 相干。为了评估 VARS1 在黑色素瘤停顿中的作用，作者构建了 VARS1 过表白和 VARS1 敲除的 A375 和 SK-MEL-28 细胞系。VARS1 过表白促成了细胞的迁徙和侵袭能力，而 VARS1 克制显着升高了细胞的迁徙和侵袭能力。同时 GSEA 表明，在 TCGA-SKCM 数据集中，高 VARS1 程度与转移相干路径呈正相干。
7.VARS1 与免疫浸润和诱导 M2 巨噬细胞极化呈负相关
KEGG 通路结果显示，免疫相干通路（如 T 细胞受体通路）在低 VARS1 表白患者中富集，而细胞周期通路和 mTOR 通路等肿瘤成长通路在高 VARS1 表白患者中富集。为了说明 VARS1 在 M2 巨噬细胞极化中的作用，作者用过表白 VARS1 和 A375 载体细胞系的上清液解决 THP1 细胞，并检测 M1 和 M2 巨噬细胞标志物。流式细胞术显示，与用载体 -A375- 上清液解决的 THP1 细胞相比，用 VARS1-A375 上清液解决的 THP1 细胞中 M2 巨噬细胞标志物 CD206 的表白减少了 3 倍，而 M1 巨噬细胞标志物 CD86 的表白升高了 15.2%。综上所述，这些结果表明 VARS1 可能在 M2 巨噬细胞浸润和极化中起重要作用。
8. 高表白的 VARS1 与低 CD8 T 细胞浸润相干，预测 ICB 的临床效益较差
SubMap 剖析评估了高和低 VARS1 表白黑色素瘤患者的抗 PD- 1 免疫治疗反馈，结果表明结果表明，VARS1 低表白预示着反抗 PD - 1 免疫治疗的局部应答(PR)，而 VARS1 高表白预示着反抗 PD- 1 免疫治疗的耐药(SD)。为了摸索 VARS1 在免疫调节中的抑制作用，作者应用多种的算法来钻研 Pan-TCGA 数据集中 VARS1 基因表白与 CD8 T 细胞浸润之间的相关性。结果表明，VARS1 基因表白和 CD8 T 细胞浸润在大多数癌症中呈负相关。
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