如果有人跟你说纯生信分析能发到27分+，而且通篇只有2张图，你信吗？
昨天以前，打死小编都不信，但是今天小编信了。因为，真的有人靠纯生信单基因泛癌分析在Molecular Cancer (IF: 27.401)上发了文章，而且全文只有2张图片，意不意外？惊不惊喜？赶紧跟随小编一起学习一下吧！
一、研究背景
CD40是一种共刺激细胞表面受体，它和其配体CD40LG的相互作用可以介导抗肿瘤免疫反应。最近，研究发现抑制RAS/RAF/PI3K通路能够促进免疫原性细胞死亡，增强对免疫检查点阻断（ICB）的反应，这在机制上依赖于黑色素瘤细胞对CD40的诱导作用。尽管目前已经明确了RAS/RAF/PI3K在人类癌症中激活突变的普遍性，但我们仍然不清楚RAS/RAF/PI3K通路介导的CD40调控是否能够作为肿瘤进展和治疗反应中的免疫逃避/耐受机制。这项研究系统地描述了CD40在各种正常组织和癌症类型中的表达和临床相关性。
二、数据来源
文章综合了三个来源数据库的RNA-Seq数据集：TCGA(The Cancer Genome Atlas Program)、TARGET (Tumor Alterations Relevant for GEnomics-driven Therapy)和GTEx(Genotype-Tissue Expression)，并利用现有的转录组数据和相应的正常组织数据确定了23种癌症类型(每组n>5)。
三、研究内容
1. CD40表达与I型抗肿瘤反应和更好的临床预后相关
基于TCGA/TARGET/GTEx RNA-Seq数据集（涵盖23个正常组织和相应的癌症类型）(图1A)，我们分析了CD40 mRNA的表达及其与配体(CD40LG)、各种标志物：MHC(HLA-DRA)、树突状细胞(BATF3)、B细胞(PAX5)、巨噬细胞(CD68)、粒细胞 (主要是中性粒细胞，CD177)、T细胞(CD4和CD8A)、I型抗肿瘤反应(IFNG和GZMB)、细胞增殖 (MKI67)、细胞凋亡(BAX)、细胞存活(BCL2)和II型促肿瘤反应(IL5) 在正常组织(n=8152)和肿瘤组织(n=10137)中的相关性(图1B)。
基于Spearmen r ≥0.3或者r ≤-0.3，同时 p < 0.001，CD40与CD40LG在正常组织和肿瘤微环境中中度共表达。在正常组织中，CD40与I型抗肿瘤反应(IFNG和GZMB)、抗原呈递(HLA-DRA)、辅助T细胞(CD4)而不是细胞毒性T细胞(CD8A)呈正相关。此外，与细胞增殖(MKI67)最相关的是CD40LG和促凋亡标志物BAX，提示在正常条件下，CD40/CD40LG轴在免疫细胞转换和稳态过程中发挥重要作用。在正常组织和肿瘤组织中，CD68(巨噬细胞)与CD177(中性粒细胞)呈正相关，而CD177(中性粒细胞)与CD40呈正相关。此外，CD68(巨噬细胞)与抗原呈递反应高度相关(HLA-DRA)，与GZMB中度相关。在TME中，CD40表达与I型T细胞和抗原呈递细胞反应呈中度相关。此外，在正常组织和肿瘤组织中，CD40与BATF3(树突状细胞)呈中度相关。相比之下，CD40LG与PAX5 (B细胞)呈中度相关，而与BATF3(树突状细胞)无相关性。在肿瘤中，APC标记物HLA-DRA (MHC分子)、BATF3(树突状细胞)、PAX5 (B细胞)、CD68(巨噬细胞) 与CD8A、IFNG、GZMB呈正相关。TME中CD40/C40LG与细胞凋亡标志物(BAX)、细胞存活标志物(BCL2)无相关性。此外，在正常或癌症组织中，CD40/CD40LG轴与II型促肿瘤反应(IL5)没有相关性（图1B）。
肿瘤中CD40的高表达与癌症患者更好的生存预后相关（图1C）。
2. CD40调控以及与RAS/RAF/ PI3k靶向和免疫疗法的联系
在筛查的23种癌症类型中，与相应的正常组织相比，CD40在11种恶性肿瘤中下调，包括脑癌、乳腺癌、肺癌、结肠癌、卵巢癌、食管癌、皮肤癌、前列腺癌、子宫内膜癌和血癌；在五种恶性肿瘤（甲状腺、睾丸癌、头颈癌、肾上腺癌和肾癌）表达的上调（图2A）。
鉴于黑色素细胞在正常皮肤中占少数(< 10%)，对正常皮肤和黑色素瘤组织的直接比较可能会因表皮基底层主要的角化细胞组成而有所偏差。因此，作者基于NCBI-GSE112509 bulk RNA-Seq数据集进一步验证了CD40在痣样本中与黑色素瘤组织中的表达。发现在NRASwt/BRAFwt痣、NRASwt/BRAFmut痣和NRASwt/BRAFwt黑色素瘤组织中，CD40的表达没有显著改变。但是CD40在具有致癌NRAS和BRAF突变的黑色素瘤组织中表达存在异质性。与NRASwt/BRAFmut痣组织相比，在NRASwt/BRAFmut黑色素瘤中观察到CD40表达减少。此外，与NRASwt/BRAFwt痣、NRASwt/BRAFmut痣或NRASwt/BRAFwt黑色素瘤组织相比，NRASmut黑色素瘤CD40表达降低（图2B）。
类似地，在TCGA-黑色素瘤数据集中，单独RAS(N/H/K)突变(p=0.058)，或与NF1突变联合(p =0.038)，均与CD40表达减少相关（图2C）。这些结果与抑制RAS/RAF/PI3K通路增加黑色素瘤细胞CD40表达的观察结果非常吻合（作者前期已发表的结果）。
接下来，作者基于NCI/Nature的Pathway Interaction Database探索了人类CD40的通路网络。结果显示，CD40/CD40LG轴可激活MAPK、PI3K/AKT、NF-κB和JAK3/STAT5信号通路(图2D)，这是已知的RAS-下游信号效应通路。
了评估CD40是否对免疫治疗有预测价值，作者使用了TIDE框架，这是一个基于肿瘤样本基因表达谱评估肿瘤免疫逃逸潜力的计算框架。作者分析了CD40表达的ROC曲线下面积(AUC)，并将其与现有的生物标志物(包括肿瘤突变负荷(TMB)、CD274 (PD-L1)和CD8)进行比较，以此作为预测免疫治疗反应的工具(图2E)。此外，在两组接受α-CTLA4或α-PD1治疗的黑色素瘤患者中，高CD40表达与更好的总生存率(OS)相关。然而，接受α-PD-L1治疗的膀胱癌患者和接受α-PD1治疗的肾癌患者的CD40表达水平与OS没有相关性或呈负相关。
四、小结
本研究发现CD40/CD40LG轴与癌症中的I型抗肿瘤T细胞反应密切相关。在包括黑素瘤在内的多种癌症中，都发现了CD40表达的降低。RAS(N/H/K)突变与黑色素瘤中CD40低表达相关。此外，CD40是某些类型肿瘤(黑素瘤、胃癌和胶质母细胞瘤)对ICB治疗反应的潜在预测性生物标志物。
这篇文章之所以能发到27+，小编认为除了作者综合了多个数据库（TCGA/TARGET/GTEx）外，关键的一点是这篇文章抓住了肿瘤免疫这个热点研究，具有很好的临床价值。看到这里，有没有想给做泛癌分析的你们带来启发呢？