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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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