一种与弥漫性大B细胞淋巴瘤免疫抑制机制相关的新型脂质代谢风险模型

A novel lipid metabolism-based risk model associated with immunosuppressive mechanisms in diffuse large B-cell lymphoma.

作者信息Zhaoli Zhang, Chong Zhao, Shaoxin Yang, Wei Lu, Jun Shi
PMID38254162
发布时间2024-01-22
DOI10.1186/s12944-024-02017-z

实验完整度

包含多队列转录组数据分析和LASSO Cox建模,以及免疫组化和免疫荧光验证,但缺乏体内功能实验和机制验证。

主要模型

GSE181063队列(训练集,644例DLBCL患者) TCGA-NCICCR、GSE10846、GSE11318队列(验证集) DLBCL患者淋巴结活检样本

重点核对

16个LMAGs的Cox回归系数 中位风险评分分组阈值 免疫组化中抗MECR、RAN、ARSK抗体及CD3、CD20抗体 免疫荧光中DAPI核染色 淋巴结样本来自上海第九人民医院2019-2021年DLBCL和淋巴增生患者

摘要

弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)所表现出的分子多样性是当前精准疗法面临的重大障碍。然而,使用国际预后指数(IPI)进行评分在完全预测DLBCL发展方面并不充分。脂质代谢的重编程对于DLBCL的发生和扩张至关重要,而源自脂质代谢相关基因(LMAGs)的预测方法尚未被认可用于DLBCL。方法:利用基因表达综合数据库(GEO)和癌症基因组图谱(TCGA)数据库生成DLBCL的基因表达谱。采用LASSO Cox回归构建有效的预测性风险评分模型。采用Kaplan-Meier生存评估比较给定风险评分与IPI评分及其对DLBCL患者生存的影响。利用KEGG通路进行功能富集检验。通过单样本基因集富集分析(ssGSEA)识别核心基因后,对对照组和DLBCL患者的淋巴结样本进行免疫组织化学染色和免疫荧光,以确认这些鉴定出的基因。结果:鉴定出16个脂质代谢和生存相关基因,用于构建预后风险评分方法。该模型在不同数据集中表现出稳健性能,并成为预测DLBCL患者发展的独立风险因素。风险评分能显著区分低风险和高风险IPI类别中DLBCL患者的发展。抑制性免疫相关通路和较低的免疫评分结果表明高风险组内存在免疫抑制表型。鉴定出三个核心基因MECR、ARSK和RAN,在高风险评分类别中与活化的CD8 T细胞和自然杀伤T细胞呈负相关。最终确定在DLBCL患者的临床样本中,这三个基因由淋巴瘤细胞表达,而非T细胞。结论:源自16个脂质代谢相关基因的风险水平模型代表了一种新型、稳健的DLBCL预后生物标志物,可能具有免疫抑制作用。它可以弥补IPI评分在预测总生存期方面的局限性,并具有潜在的临床应用价值。

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
基于LMAGs能否构建预测DLBCL患者预后的风险模型,并探究其与肿瘤免疫微环境的关系?
核心机制
高风险组呈现免疫抑制微环境,MECR、ARSK和RAN在淋巴瘤细胞中高表达,与CD8 T细胞和NKT细胞负相关,可能通过肿瘤细胞间接抑制免疫应答。
主要证据
多队列转录组数据构建并验证16基因风险模型;KEGG和GSEA显示高风险组免疫通路下调;免疫组化和免疫荧光证实MECR、ARSK、RAN在DLBCL淋巴瘤细胞中表达而非T细胞。
研究意义
该风险模型可作为DLBCL的新型预后生物标志物,弥补IPI评分在预测总生存期方面的不足,并为DLBCL的个体化治疗提供新视角。

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

数据获取与筛选

获取DLBCL患者基因表达和临床数据,筛选脂质代谢相关基因。

从GEO和TCGA获取4个队列,从MSigDB获取6条脂质代谢通路,筛选出523个LMAGs。

2

构建和验证风险评分模型

使用LASSO Cox回归构建LMAGs风险模型,并验证其预后预测能力。

单变量Cox筛选预后基因,LASSO Cox回归选择16个基因,多变量Cox建立风险评分,根据中位风险评分分组,Kaplan-Meier和ROC评估。

3

临床病理特征分层分析

评估风险模型在不同临床亚组中的预后价值及其独立性。

根据年龄、COO、ECOG、结外受累、性别、IPI、分期、B症状、LDH分层,分析风险评分与IPI的关系。

4

构建和评估列线图

结合风险评分和IPI构建列线图,提高预测准确性。

使用独立预后因素构建列线图,通过C-index和校准曲线评估。

5

功能富集和免疫浸润分析

探索高低风险组间的通路差异和免疫微环境特征。

GSVA、GSEA、ESTIMATE、ssGSEA分析。

6

核心基因筛选

识别与免疫反应相关的核心LMAGs。

分析16个LMAGs与T细胞受体信号和NK细胞介导细胞毒性的相关性,及与免疫细胞浸润的相关性。

7

临床样本验证

验证MECR、ARSK、RAN在DLBCL组织中的表达和定位。

对DLBCL和淋巴增生患者淋巴结样本进行免疫组化和免疫荧光。

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
抗MECR抗体Proteintech51027-2-AP
抗RAN抗体Proteintech67500-1-Ig
抗ARSK抗体Biossbs-9102R
抗CD3抗体Proteintech60181-1-Ig
抗CD20抗体Proteintech60271-1-Ig
DAPISolarbio--
光学显微镜Olympus Co.--
Image J软件----
共聚焦激光显微镜系统Leica SP2--
R软件--version 4.2.1
GraphPad Prism 8GraphPad, Inc.--

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
数据获取
队列:GSE181063, GSE10846, GSE11318, TCGA-NCICCR;样本量:644, 233, 181, 234, 163
阅读提示:Methods: Data source
风险模型构建
候选基因:523个LMAGs;筛选方法:LASSO Cox回归;HR cutoff:>1.2 或<0.8;内部验证:1000次bootstrap
阅读提示:Methods: Construction and confirmation of the forecast model
风险分组
分组依据:中位风险评分
阅读提示:Methods: Construction and confirmation of the forecast model
列线图构建
独立预后因素:风险评分和IPI;队列:GSE181063和TCGA-NCICCR
阅读提示:Methods: Development and assessment of a nomogram according to the risk level approach
功能富集分析
GSVA参考基因集:c2.cp.kegg.v7.5.1.entrez.gmt;GSEA阈值:NOM p<0.05, FDR q<0.25, |NES|>1
阅读提示:Methods: Functional enrichment analysis
免疫浸润分析
算法:ESTIMATE, ssGSEA, CIBERSORT
阅读提示:Methods: Immune infiltrating analysis
免疫组化和免疫荧光
抗体:抗MECR (51027-2-AP), 抗RAN (67500-1-Ig), 抗ARSK (bs-9102R), 抗CD3 (60181-1-Ig), 抗CD20 (60271-1-Ig);组织:DLBCL和淋巴增生患者淋巴结;图像放大400倍;核染色DAPI
阅读提示:Methods: Immunohistochemical and immunofluorescence staining
统计分析
软件:R 4.2.1, GraphPad Prism 8;方法:Kendall相关, t检验, Kaplan-Meier
阅读提示:Methods: Statistical analyses