5张图搞定8分+纯生信！你绝对没见过的肿瘤免疫新思路 ...

十八易

肿瘤免疫相关生信还能做出什么新花样？

本来小云以为肿瘤免疫从分析思路角度出发可能不会有太大的创新点出现了，毕竟肿瘤免疫研究热度很高，前期思路更新提高也很快，但到后期更多是从选题角度找到创新点，看最新文献的发表现状也正是这样的。

但这次真的是小云局限思维了，一篇极高创新性文章的出现直接让小云狠狠震撼住了，超大惊喜~ ~


这篇文章的分析思路小伙伴们绝对没见过！文章刚发表，小云之前也没见过这种思路，震撼完就迫不及待的分享给朋友们。文章是利用免疫环境特征（注意是8个基因集，不是常规的基因哦，创新性就体现在这里）构建肿瘤术后复发风险评分（分析肿瘤复发也是个创新点，但在这个分析思路大创新面前就有点小巫见大巫了）。
这个文章已经开辟一条新的分析道路，小云已备好文中用到的96个免疫特征基因集，由于模型构建后的思路比较容易复现，小云预测后面即将出现一大批跟风者，所以先看到就抢占了先机，发文要趁早！下面就跟着小云一起揭开庐山真面吧~ ~






研究背景
前列腺癌是男性中最常见的癌症之一，具有明显的患者间异质性。免疫微环境在预测前列腺癌根治术后生化无复发生存率(BCRFS)中的意义以及前列腺癌全身治疗的疗效仍不明确。
数据来源


研究思路
从先前研究中收集到92个免疫环境相关特征，每个特征包含数十到上百个基因。首先在训练队列中评估92个免疫环境相关特征的预后效应，并基于8个具有预后效应的特征构建了肿瘤免疫环境评分(TICS)，并在验证集中进行模型验证。评估TICS和临床病理特征的相关性并分析其独立预后性以及TICS对于传统指标的预后附加价值。最后分析TICS与基因组遗传变异、癌症相关信号通路和免疫治疗疗效之间的相关性。
主要结果

1. 肿瘤免疫环境评分(TICS)的构建与验证
首先在训练集中利用ssGSEA算法来计算92个免疫环境相关特征的富集分数，再通过单变量Cox回归分析筛选与生化无复发生存率(BCRFS)相关的免疫环境特征，然后进行荟萃分析来估计每个特征在四个训练集中的风险比(HRs)（图1A），最后筛选得到8个预后显著相关特征建立肿瘤免疫环境评分(TICS)（图1B）。根据TICS中值，所有患者被分为高TICS组和低TICS组，进行Kaplan-Meier生存分析并利用AUC值和C指数评估模型性能（图1C, K），模型在验证集中进行预测能力验证（图1G, J）。（ps：ssGSEA分析、cox回归分析，模型构建、KM曲线绘制、ROC曲线绘制、C指数计算也可以用小云新开发的零代码生信分析小工具实现，云生信分析工具平台包含超多零代码分析和绘图小工具，上传数据一键出图，感兴趣的小伙伴欢迎来尝试哟，网址：http://www.biocloudservice.com/home.html）



图1 TICS的构建与验证

2. TICS预后价值的评估
根据临床病理特征对所有队列的患者进行分组，并比较不同亚组之间的TICS以评估TICS和临床病理特征的相关性（图2A）。通过单变量和多变量回归构建了两个模型(有或没有TICS)（图2C），并利用校准曲线和AUC值来评估TICS的预后附加价值（图2D, E）。结果显示将TICS加入到由传统预后指标构建的模型中显著提高了其预后效用，表明了TICS对于传统指标模型的预后附加价值。（ps：这里的风险评分的预后附加价值分析在生信文章非常少见，比较新颖，可以学起来哟）


3. 体细胞突变分析和TICS与肿瘤相关通路的相关性分析
基于TCGA数据集分析了高TICS组和低TICS组中癌症样本的体细胞突变频率变化（图3A）和遗传特征差异（图3B-H）。通过GSEA分析了高TICS组和低TICS组之间的KEGG富集途径差异（图4A）。比较TCGA队列中高和低TICS患者致癌信号通路的ssGSEA评分（图4C）。



图4 TICS与肿瘤相关通路的相关性分析

4. TICS与ADT和免疫疗法疗效的相关性分析
在前列腺癌患者ADT治疗队列GSE111177中进行KM生存分析以评估TICS对ADT反应的预测能力（图5A）。在免疫治疗队列中进行KM生存分析并利用ROC曲线评估TICS对免疫治疗效果的预测能力（图5B, C）。最后分析了接受免疫治疗的高低TICS患者的免疫细胞组成（图5D）以及TICS与免疫浸润细胞的相关性（图5E）。



图5 TICS与ADT和免疫疗法疗效的相关性分析

这篇文章的思路跟以往肿瘤免疫生信思路（基于xx方向基因构建模型）有很大不同，基于免疫环境特征基因集进行预后模型构建，5张图就搞定了8分+纯生信，创新性极高，并且是引领下一波分析风潮的开山思路，绝对值得学习！整体思路创新主要体现在模型构建上，也就是说后续分析并不复杂，比较容易复现。那就意味着后续跟着风众多，所以思路赶快学起来，换个癌种或疾病抓紧去复现！

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