Toll样受体通过影响免疫微环境作为肾透明细胞癌早期诊断和预后评估的生物标志物:综合生物信息学分析结合实验验证

Toll-Like Receptors Serve as Biomarkers for Early Diagnosis and Prognosis Assessment of Kidney Renal Clear Cell Carcinoma by Influencing the Immune Microenvironment: Comprehensive Bioinformatics Analysis Combined With Experimental Validation.

作者信息Xiong Zou, Bingqian Guo, Qiang Ling, Zengnan Mo
PMID35127830
发布时间2022-01-21
DOI10.3389/fmolb.2022.832238

实验完整度

包含生物信息学分析(ONCOMINE、UALCAN等)和临床样本验证(RT-qPCR、FC、IHC),涉及表达和部分功能验证,但缺乏机制和体内实验。

主要模型

KIRC临床组织样本 肾透明细胞癌细胞系(基于数据库)

重点核对

TLR3和TLR4在早期KIRC(T1N0M0)中的表达验证 RT-qPCR使用GAPDH作为内参,2^-ΔΔCt法分析 流式细胞术使用TLR3和TLR4抗体(Bioss) 免疫组化使用TLR3和TLR4抗体(1:200) 统计使用t检验,p<0.05为显著

摘要

背景:Toll样受体(TLRs)是先天性和获得性免疫反应的重要启动因子。然而,其在肾透明细胞癌(KIRC)中的作用尚不清楚。方法:通过ONCOMINE、UALCAN、GEPIA、cBioPortal、GeneMANIA、FunRich、LinkedOmics、TIMER和TRRUST详细研究了TLRs及其与KIRC的关系。此外,我们使用临床样本通过实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)、流式细胞术(FC)和免疫组织化学(IHC)验证了TLR3和TLR4在KIRC早期阶段的表达。结果:与邻近正常组织相比,KIRC中TLRs的表达水平普遍不同。此外,TLR3和TLR4在KIRC早期阶段的表达显著升高。KIRC患者中TLR1、TLR3、TLR4和TLR8的过表达与更长的总生存期(OS)相关,而TLR9表达的抑制与更长的OS相关。此外,KIRC患者中TLR1、TLR3和TLR4的过表达与更长的无病生存期(DFS)相关。KIRC中TLRs存在普遍的遗传改变和明显的共表达相关性。TLRs之间的PPI网络相当复杂,连接TLRs相互作用的关键基因是MYD88。GO分析和KEGG通路分析表明,TLRs与适应性免疫、固有免疫和其他免疫相关过程密切相关。RELA、NFKB1、IRF8、IRF3和HIF1A是调控TLRs表达的关键转录因子。此外,KIRC中所有TLRs的表达水平与树突状细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、B细胞、CD4+ T细胞和CD8+ T细胞的浸润水平呈正相关。最后,RT-qPCR、FC和IHC的结果证实,TLR3和TLR4在KIRC早期阶段显著升高。结论:KIRC的发生发展可能与TLRs密切相关,TLRs有潜力成为KIRC的早期诊断生物标志物以及判断KIRC预后和免疫状态的生物标志物。本研究可能为KIRC免疫治疗靶点的选择提供新的见解。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TLRs在肾透明细胞癌中的表达、预后价值及其与免疫微环境的关系
核心机制
TLRs通过影响免疫微环境(如免疫细胞浸润)参与KIRC的发生发展;MYD88是连接TLRs相互作用的关键基因
主要证据
TCGA数据库分析显示TLR3和TLR4在KIRC早期阶段升高,结合临床样本RT-qPCR、FC和IHC验证,以及TIMER显示TLRs表达与免疫细胞浸润正相关
研究意义
TLRs有潜力成为KIRC早期诊断和预后评估的生物标志物,并为KIRC免疫治疗靶点的选择提供新见解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

数据库表达分析

评估TLRs在KIRC中的表达水平

通过ONCOMINE、UALCAN和GEPIA数据库分析TLRs在KIRC与正常组织中的表达差异。

2

预后关联分析

评估TLRs表达对KIRC患者预后的影响

使用GEPIA的Survival模块分析TLRs表达与OS和DFS的关系。

3

遗传改变和互作分析

分析TLRs的遗传改变、共表达和蛋白质互作网络

使用cBioPortal分析遗传改变和共表达,GeneMANIA分析PPI网络,FunRich鉴定关键基因。

4

富集分析

探索TLRs相关的功能和通路

使用LinkedOmics进行GO和KEGG通路富集分析。

5

免疫浸润关联分析

评估TLRs表达与免疫细胞浸润的关系

使用TIMER分析TLRs表达与六种免疫细胞浸润水平的相关性,并建立Cox比例风险模型。

6

实验验证

验证TLR3和TLR4在早期KIRC中的表达

使用RT-qPCR、流式细胞术和免疫组化检测临床样本中TLR3和TLR4的表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
总RNA提取试剂盒IOmegaR6834
PrimeScript RT试剂盒TakaraRR036a
FastStart Essential DNA Green MasterRoche06924204001
LightCycler 96仪器Roche--
D-PBSWisent311-425-CL
胶原酶IRoche10103578001
脱氧核糖核酸酶IRoche10104159001
Hank's平衡盐溶液Gibco14025092
胎牛血清HyCloneSH30070.03
100 μm细胞筛网Falcon352350
红细胞裂解液BioLegend420301
40 μm细胞筛网Falcon352340
固定缓冲液BioLegend420801
胞内染色透化洗涤缓冲液BioLegend421002
TLR3抗体Biossbs-1444R
TLR4抗体Biossbs-20594R
Alexa Fluor 488偶联驴抗兔IgGAbcamab150061
BD C6 Plus流式细胞仪BD--
EDTASolarbioC1034
内源性过氧化物酶抑制剂ZSGB-BIOSP-9001
正常山羊血清封闭液ZSGB-BIOSP-9001
生物素化二抗ZSGB-BIOSP-9001
链霉亲和素-酶缀合物ZSGB-BIOSP-9001
DAB显色液ZSGB-BIOZLI-9018
显微镜 (Olympus, CX23)OlympusCX23
GraphPad Prism 7----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本收集
KIRC和癌旁组织样本的数量、分期(RT-qPCR和FC为T1N0M0,IHC未明确分期)、患者特征(性别、年龄等)
阅读提示:Materials and Methods的Tissue Collection部分,以及Table 4和Table 5
RT-qPCR
引物序列、内参基因(GAPDH)、循环条件(文中未明确说明)、重复次数(3次)、相对定量方法(2^-ΔΔCt)
阅读提示:Materials and Methods的Real-Time Fluorescence Quantitative Polymerase Chain Reaction部分,以及图10
流式细胞术
组织消化条件(胶原酶I和DNase I浓度、时间)、细胞染色流程(抗体稀释度、孵育时间)、抗体Clone和稀释度(TLR3和TLR4 antibody稀释度未明确)
阅读提示:Materials and Methods的Flow Cytometry部分,以及图10
免疫组化
抗原修复条件(EDTA pH 8.5)、抗体稀释度(TLR3和TLR4均为1:200)、显色时间(DAB 5分钟)
阅读提示:Materials and Methods的Immunohistochemistry部分,以及图10