肿瘤免疫分析，你一定要掌握这个数据库！

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CDCA4（细胞分裂周期相关蛋白4）参与细胞周期调节，是癌症的潜在的生物标志物。   

背景介绍

2022年啦，单基因泛癌生信还可以发高分吗？当然是可以的！今天小编给大家带来一篇刚刚发表在Front Immunol（IF=7.6）的单基因泛癌文章，本文的所有生信分析部分基本都是使用数据库或者web工具完成的，很有借鉴意义。题目为 A Pan-Cancer Analysis of the Oncogenic Role of Cell Division Cycle-Associated Protein 4 (CDCA4) in Human Tumors（https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.826337）。

数据介绍

本文数据来自公共数据库和web工具，包括TCGA、CCLE、ICGC等。

结果解析

01

CDCA4在癌症和正常组织的表达

图1A为来自GTEx的健康个体各个器官中CDCA4的mRNA表达水平，图1B为CCLE数据库癌细胞系的表达，图1C为CDCA4在TCGA数据库中20种肿瘤与正常组织的差异表达，图1D为CDCA4在TCGA和GTEx中27种癌症与正常组织之间的差异表达。

图1

02

CDCA4表达与泛癌晚期正相关

使用GEPIA2数据库（http://gepia.cancer-pku.cn）的"Pathological Stage Plot"模块来检查CDCA4表达与癌症病理阶段之间的相关性。肾上腺皮质癌（ACC），食管癌（ESCA），肾嫌色细胞癌（KICH） ，肾乳头状细胞癌（KIRP），肺腺癌（LUAD）， 肝细胞肝癌（LIHC） ，甲状腺癌（THCA），睾丸生殖细胞肿瘤（TGCT）均与肿瘤分期显著相关（图2）。

图2

03

CDCA4表达与患者预后的相关性

使用来自TCGA数据库的数据，通过单变量Cox回归分析调查了各种癌症类型中CDCA4表达水平与总体生存OS之间的关系（图3A)。据小编推测，应该是使用这个工具完成的（http://sangerbox.com/）。随后的生存分析表明，这些与总体生存显著相关的癌症类型，它们的生存也显著，即具有高CDCA4表达的患者具有较差的结局（图3B）。

图3

此外，还通过Cox回归分析分析了CDCA4表达与无病生存率（DFS）之间的相关性。结果与与OS相关的结果相似，乳腺浸润性癌（BRCA），结肠腺癌（COAD），子宫内膜内膜癌（UCEC）显著相关。生存分析中，与低表达组相比，具有高CDCA4表达的癌症类型再次表现出较差的预后（图4B）。同样，CDCA4的高表达水平也与TCGA癌症类型中较差的DFS相关（HR = 1.3，图4C）。

图4

Kaplan-Meier图（http://www.kmplot.com/analysis/index.php?p=service&cancer=pancancer_rnaseq）进一步分析了CDCA4表达与癌症预后的相关性。结果表明，CDCA4表达与乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌和肝癌等多种癌症类型的预后相关（图5A）。将上述几个生存分析的结果整合，即CDCA4的高表达与癌症患者的预后不良显著相关（图5B）。

图5

04

CDCA4与免疫浸润

使用TIMER数据库（https://cistrome.shinyapps.io/timer/）获得CDCA4与六种免疫细胞类型（B细胞，CD4 + T细胞，CD8 + T细胞，嗜中性粒细胞，巨噬细胞和树突状细胞）的浸润评分。作者在在多种恶性肿瘤中发现了强烈的相关性。KIRC，LIHC和LUSC是前三大肿瘤组。在所有三种恶性肿瘤中，树突状细胞在所有细胞类型中表现出最大的显著系数。此外，B细胞在LIHC中具有最高的系数（图6）。

图6

05

CDCA4与免疫检查点

使用TCGA数据确定CDCA4表达与检查点基因的表达之间是否存在关系。还是由这个工具完成的（http://sangerbox.com/）。CDCA4与TNF相关免疫基因（包括TNFRSF8，TNFRSF14，TNFRSF18，CD70，CD44和CD276）高度关联。此外，在KICH，LIHC和PRAD中发现了CDCA4与许多免疫检查点基因的共表达，表明CDCA4通过免疫检查点活性调节参与肿瘤免疫反应的调节（图8A）。

图8

此外，CDCA4还与某些癌症中的肿瘤突变负荷(TMB)和卫星不稳定（MSI）有关（图8B，C），与错配修复 (MMR) 基因和甲基化转移酶基因有关（见图8D）。

06

CDCA4与药物反应

药物来自CellMiner (http://discover.nci.nih.gov/cellminer/) 。在接受地高辛顺铂、奈拉滨、5-氟脱氧尿苷、白屈菜红、三乙烯美拉、羟基脲、噻替帕、克拉屈滨、氟达拉滨、苯丁酸氮芥、哌泊溴曼、尿嘧啶芥和甲氨蝶呤治疗的患者中，CDCA4 表达与药物反应呈正相关。此外，CDCA4 表达与抗癌药物 AP-26113 Ponatinib 之间存在负相关（图9）。

图9

07

富集与PPI网络

利用 GeneMANIA 在线程序为CDCA4创建了一个PPI网络。CDCA4与SERTAD4、SERTAD1、SERTAD3和SERTAD2 表现出显着的物理相互作用。而富集结果如图10B所示。

图10

08

CDCA4的基因拷贝数变异

作者进行了CDCA4 CNV和mRNA之间的Spearman关联。在BLCA、HNSC、LUSC、OV和SARC 中，CDCA4 CNV和mRNA 表达之间存在显著正相关（图11A）。图11B显示了相关性得分最高的前六名。

图11

09

CDCA4的甲基化谱

使用Gene Set Cancer Analysis (GSCA) (http://bioinfo.life.hust.edu.cn/web/GSCA/)研究了泛癌中CDCA4的甲基化景观。CDCA4 甲基化与大多数癌症类型中的 CDCA4 mRNA 表达密切相关。尤其是在 BRCA、ESCA和TGCT 中，相关性尤为显著（图11C）。图 11D显示了相关性得分最高的前六名。

小编总结

这篇单基因泛癌故事非常完整，生信分析全面，从表达、预后、免疫浸润、突变到富集、网络，最后还补充了生物学实验，因此是一篇很好的单基因研究的范文。

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