文献解读 | 免疫相关incRNAs的泛癌特性鉴定潜在的致癌生物标记物）

论文：Pan-cancer characterization of immune-related lncRNAs identifies potential oncogenic biomarkers | Nature Communications（免疫相关incRNAs的泛癌特性鉴定潜在的致癌生物标记物）

摘要

长非编码RNA(IncRNAs)作为基因表达的关键调节因子，在免疫调节中起着重要的作用。

在这里，我们介绍了一个综合的算法，ImmLnc，用于识别免疫相关通路的INcRNA调节因子。我们全面地描绘了33种癌症类型免疫组中的INcRNA调节情况，并表明具有相似组织来源的癌症有可能共享INcRNA免疫调节因子。

此外，免疫相关的INcRNAs可能在肿瘤中表现出表达紊乱，并与免疫细胞浸润显著相关。ImmLnc可以帮助区分与癌症相关的INcRNAs，并进一步识别非小细胞肺癌的三种分子亚型(增殖型、中间型和免疫学)。

这些亚型在突变负担、免疫细胞浸润、免疫调节基因表达、化疗反应和预后等方面存在差异。总之，ImmLnc管道及其数据为理解INcRNA功能和促进免疫治疗靶点的识别提供了有价值的资源。

跨肿瘤类型的免疫相关INcRNAs的鉴定

为了识别与免疫相关途径相关的候选INcRNA调节因子，我们提出了一个名为ImmLnc的三步计算框架。ImmLnc系统地从大量样本匹配的基因和incRNA表达谱中推断出免疫相关途径活性的候选INcRNA调控因子。

我们认为，如果incRNA在免疫学中发挥重要作用，那么它们的相关基因就应该在免疫相关通路中得到丰富。简单地说，ImmLnc分三个步骤识别了INcRNA调制器。

首先，收集同一肿瘤患者的全基因组基因和incRNA表达谱.其次，我们计算了每个病人的肿瘤纯度，并根据RS每个候选INcRNA得分。第三，我们根据改进的基因集富集分析(GSEA)计算了每个incRNA在免疫通路(IncRES)中的活性。这个P-GSEA值转换为INcRES评分，选择INcRES>0.995的INcRNA通路对，假发现率(FDR)<0.05。

INcRNA调控因子在癌症中的表达扰动

为了深入了解免疫相关的incRNAs的功能，我们进一步研究了500个顶级的incRNA通路对，它们被鉴定为多种癌症类型。并鉴定出一个INcRNA途径调控网络。

这一调控网络涉及241个incRNAs和13条免疫通路。大多数这些INcRNAs与“细胞因子”相关。此外，我们还对这些incRNAs的表达进行了研究，发现大量的incRNAs在癌症中被上调。

例如,米亚特，它通过促进细胞生长和转移，被证明是一种致癌的incRNA。在10种癌症类型中有三倍以上的上调。PVT 1，据报道，它在多种癌症中起着至关重要的作用。

在15种癌症类型中表现出表达微扰为了进一步研究哪些特定的细胞因子途径与这两种INcRNAs相关，我们获得了每名患者的“IFNG评分”和“细胞毒性细胞”评分。我们发现米亚特和PVT 1与通路评分显著相关。

此外，我们发现这些细胞因子相关的INcRNAs很可能与文献中的“细胞因子”共存。这些结果表明，它们可能在细胞因子相关通路中发挥关键作用。

IncRNA与免疫细胞浸润有关

本文研究了6种肿瘤浸润免疫细胞(B细胞、CD4 T细胞、CD8 T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞)。用Spearman秩相关系数分析免疫浸润与incRNA表达的相关性。

与免疫细胞浸润相关的INcRNA在免疫细胞中也有较高的表达。例如，在皮肤黑色素瘤(SKCM)中表达与免疫学相关的INcRNAs中，55.62%与CD8 T细胞浸润有关。在两种类型的肺癌中，与CD8 T细胞浸润相关的INcRNAs比例要高得多。

肺腺癌(LUAD)79.15%，肺鳞状细胞癌(LUSC)68.50%。特别是，我们发现癌症相关的印度RNAPVT 1和米亚特在几种肿瘤类型中与CD8 T细胞浸润显著相关。这些结果提示，incRNAs可能在免疫学调控中起着关键作用。

免疫incRNAs对癌症分子亚型的分类

除了癌症关键分子的识别外，癌症亚型是提高个性化治疗水平的关键。因此，我们接下来要研究的是ImmLnc所鉴定的INcRNAs在多大程度上可以应用于分子癌症亚型。肺癌仍然是世界上主要的癌症死亡原因。

我们首先发现了可以调节两类肺癌(LUAD和LUSC)免疫相关通路的INcRNAs。这些INcRNA与与6种免疫细胞类型浸润相关的干扰RNA重叠。

我们鉴定了28种常见的IncRNAs，它们在B和T细胞中高表达。接下来，我们发现根据这28个INcRNAs的表达，我们可以将肺癌患者分为三种亚型。这些INcRNAs在C2和C3患者中高表达。虽然有更多的男性患者C1亚型。5B, P三种亚型在癌症分期和吸烟状况上无显着性差异。

讨论

对INcRNAs靶点的识别是研究其功能的关键步骤。然而，已经确定了有限的目标。在本研究中，我们鉴定了与INcRNA表达相关的基因，并进一步研究了丰富的免疫途径。

然而，如何确定一个特定的incRNA如何影响基因表达仍然是一个挑战。IncRNAs发挥其功能的许多潜在途径已经被揭示，包括充当信号incRNAs或支架incRNAs。随着以rna为中心的方法的发展，如rna纯化染色质的分离等。

RNA靶区的捕获杂交分析，我们将能够在本地环境中识别incRNAs的相互作用靶点。这些靶点的鉴定将进一步提高我们对INcRNA介导的免疫途径调控的认识，并促进我们对INcRNA功能的理解。

总之，incRNA代表了另一层免疫系统的复杂性。了解incRNAs在免疫调节中的作用是非常重要的。继续研究免疫相关的incRNAs将有助于人类癌症和其他疾病的更好的免疫疗法的发展。

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