单基因干湿结合发准7分SCI，2个月接收，有实验条件的可轻易模仿
大家好，今天要和大家分享的是2021年2月发表的一篇文章：“TANK-Binding Kinase 1(TBK1)Serves as a Potential Target forHepatocellular Carcinoma by Enhancing Tumor Immune Infiltration”。
在本研究中，作者调查了TBK1表达与HCC患者的预后和免疫浸润的相关性，构建了TBK1互作基因网络，并利用多数据库以及自己的样本联合分析其主要功能。最后通过体内（免疫缺陷和免疫正常小鼠）实验进一步探索TBK1拮抗剂在改善免疫微环境以及治疗HCC中的作用。结果显示，TBK1可能通过减轻肿瘤免疫抑制、调节炎症细胞因子并治疗HCC。
发表杂志：frontiers in Immunology
影响因子：5.085，即时影响因子：7.29
一、研究背景
肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝恶性肿瘤，也是全球癌症相关死亡的第四大原因。超过50%的HCC患者被诊断患有晚期肝癌。国际上选择使用免疫检查点抑制剂治疗晚期HCC。TANK结合激酶1（TBK1）是NF-κB家族抑制剂的成员，可促进NF-κB通路在免疫反应中的激活。TBK1抑制剂可有效阻止免疫抑制细胞因子的释放，提高了抗PD-L1的治疗效果。这些发现促使作者深入研究TBK1对免疫微环境的影响及其在治疗HCC方面的潜在价值。
二、流程图
三、结果解读
1、分析TBK1在不同肿瘤和正常组织中的表达差异
①作者联合TIMER和UALCAN数据库联合分析TCGA数据集的转录测序数据，以评估肿瘤和正常样本之间TBK1表达的差异（下图A、B）。
②免疫组化进一步确认TBK1在肝癌中的表达（下图C）。
2、TBK1预后价值分析
①作者利用GEPIA在33种癌症中的TBK1mRNA表达进行了生存分析，以估计TBK1表达对癌症患者预后的影响，结果表明：高水平的TBK1表达与LIHC、BRCA、ESCA、KICH、KIRP、LGG、LUAD、OV、PAAD、UVM的预后较差有关。而低水平的TBK1表达与READ、THYM、UCS、预测较差有关（下图展示了肝癌中的记过）。
②通过KM生存分析对21种癌症进行泛癌分析，验证了TBK1在不同类型癌症中的预后潜力。与GEPIA获得的结果一致（下图B）。
③在CPTAC数据库以及自己的数据中检测了TBK1蛋白质表达水平与OS或RFS之间的关联。分析表明，TBK1表达的蛋白质水平与肝癌患者较差的OS显著相关（下图C，D)。
3、TBK1表达与临床病理学特征
①结合TCGA和自己的样本的临床病理学特征，分析了TBK1表达与年龄、性别、AFP、肿瘤阶段、肿瘤等级、T分类、血管入侵、肝纤维化以及血小板与白蛋白比的价值（下图A-C）。
②通过单因素和多因素COX回归分析确定TBK1表达对OS的独立预测潜力（下表）。
4、分析TBK1表达与HCC免疫细胞浸润之间的关系
①分析了TBK1表达和B、T和NK细胞的免疫标记基因之间的相关性（下图A)。
②利用CIBERSORT算法获得肿瘤浸润免疫细胞的图谱以进一步确认TBK1表达与肝癌免疫效应细胞的关联（下图B)。但在B、CD4 T和NK细胞的渗透水平上未检测到显著差异（下图C)。
③通过KM生存分析对免疫细胞亚群中的TBK1表达进行了预测分析，结果证实HCC中TBK1高表达患者预后差的原因，至少部分是由于CD8 T细胞数量减少导致肿瘤进展和预后不佳（下图D)。
5、分析TBK1表达与HCC免疫抑制微环境相关关系
①使用TIMER来研究TBK1表达与免疫抑制分子（免疫检查点）的相关性，分析表明，TBK1表达水平与PD-L、HAVCR2、PD-1和CTLA4呈正相关。（下图A)。
②分析TBK1表达与ISIDB激活CD8 T细胞的相关性，发现激活的CD8 T细胞浸润水平与LIHC数据集中的TBK1表达呈负相关（下图B)。
③TIMER的数据表明，MDSC（CD33、ITGAM、FUT4）、TAM（CCL2、CD68、IL-10）和Treg（FOXP3、CCR8、STAT5B）的免疫标记集与TBK1表达显著相关（下图C)。
6、构建TBK1参与炎症细胞因子功能网络
① STRING数据库研究具有类似表达模式的TBK1相关基因，并整合了与TBK1表达相关的40种蛋白质编码基因。
②GO和KEGG富集分析探索TBK1及其相关基因的生物功能和富集通路（下图)。
7、实验验证
①通过western-blot检测人体HCC组织和非肿瘤肝组织中的TBK1活化水平，表明与非肿瘤肝组织相比，P-TBK1（磷酸化）在HCC中受到显著提升。
②使用BALB/c（免疫缺陷）和C57BL/6小鼠（免疫功能正常）建立HCC模型（下图A)。
③用一种新型的、高度选择性的TBK1拮抗剂-GSK8612治疗HCC小鼠模型，对两株小鼠衍生的HCC细胞系进行了TBK1和p-TBK1表达检测（下图A、B)。
④使用TBK1活化水平较高的Hepa1–6细胞（下图C），发现GSK8612对BALB/c裸鼠的HCC生长没有影响，而它显著地减小了C57BL/6小鼠的HCC生长（下图D、E）。
⑤western-blot显示，使用GSK8612治疗后，HCC免疫缺陷小鼠和免疫正常小鼠组织的TBK1活化减少（下图F，G)。
⑥对免疫能力小鼠肿瘤中CD4和CD8 T细胞的浸润程度进行了流式检查，结果表明，使用TBK1拮抗剂治疗后，肿瘤渗透CD8 T细胞的数量明显增加（下图H)。
这些数据表明，TBK1通过促进免疫抑制有助于HCC的进展，并且是HCC患者的潜在治疗靶点。
五、小结
在这篇文章中，作者首先利用TIMER和UALCAN数据库，更重要的是用自己的组织，分析了TBK1在不同癌症和正常组织中的表达，并借助GEPIA和CPTAC数据库，进行COX回归分析和KM预后分析，证实了TBK1表达对多种肿瘤，尤其是肝癌OS、DFS的预测能力以及与肝癌患者临床病理特征的相关性。然后通过TISIDB和CIBERSORT算法分析TBK1表达与HCC免疫细胞浸润之间的关联及其潜在机制， STRING数据库整合了与TBK1有相互作用的40种蛋白质编码基因，并通过GO和KEGG富集分析探索了TBK1及其相关基因的生物功能和富集通路。最后通过western-blot和免疫组化对预测结果进行验证。结果证明了TBK1表达的增加可能有助于预测HCC患者的不良预后。此外，这项研究揭示了TBK1通过减少免疫浸润促进HCC的作用和机制，以及靶向TBK1作为HCC的免疫治疗策略的潜在价值。