8+！双基因ADA1 和 ADA2的泛癌分析

导语

腺苷脱氨酶（ADA）在免疫反应中起重要作用，其中包括两种同工酶：ADA1和ADA2。

背景介绍
在以往的研究中较为常见的是探索单基因在泛癌中的作用，今天小编为大家带来的这篇文章，作者在泛癌中探索了ADA1 和 ADA2的预后价值与免疫浸润相关模式，文章发表在《Frontiers in Immunology》上，影响因子为8.786，文章题目为：Distinct Roles of Adenosine Deaminase Isoenzymes ADA1 and ADA2: A Pan-Cancer Analysis。

数据介绍
本研究使用人类蛋白质图谱 (HPA）数据库来获得不同细胞之间的 ADA1 和 ADA2 mRNA 分布。基于TCGA和GTEx数据库，采用基因表达谱交互分析(EPIA2)分析肿瘤和非肿瘤对照组织中ADA1和ADA2 mRNA表达的差异。结果解析
01ADA1和ADA2在肿瘤中的表达谱
首先，本研究基于HPA数据库评估了ADA和ADA2在人体组织和细胞中的表达谱。结果显示，ADA1在十二指肠、单核细胞、树突状细胞(DCs)、NK细胞和T细胞中表达丰富，ADA2在脾脏、单核细胞、DCs、淋巴结和肺中表达丰富。接下来，本研究还研究了ADA1和ADA2在肿瘤组织和正常组织中的表达差异。食管癌(ESCA)、多形性胶质母细胞瘤(GBM)、LAML、OV、PAAD、皮肤黑色素瘤(SKCM)和STAD中ADA2显著升高。

02ADA1在癌症中的潜在预后价值
为评估ADA1和ADA2的潜在预后价值，本研究采用KM绘图仪分析患者总生存期(OS)与ADA1和ADA2表达的相关性。如图2所示，在几种癌症中，ADA1高表达与较差的OS相关，包括ESCC，HNSC ，KIRC，KIRP等。然而，ADA1高表达与THYM较好的预后显著相关。这些结果表明ADA1在THYM和其他癌症中发挥着不同的作用。

03ADA2在癌症中的潜在预后价值
接下来本研究对ADA2的预后价值进行了探究，结果与ADA1相反，在多种癌症中，ADA2高表达的患者预后较好，包括BRCA，CESC,HNSC ,KIRC, KIRP,LUAD,OV, PAAD等。综上所述，这些结果表明ADA1和ADA2在几种类型的癌症中具有不同的预后价值。

04免疫浸润与ADA1、ADA2的关系

为了探讨ADA是否参与肿瘤免疫浸润过程，本研究采用TIMER2.0分析肿瘤浸润免疫细胞与ADA1、ADA2表达的相关性。在大多数肿瘤中，观察到ADA1与多种浸润性免疫细胞呈中度正相关，包括B细胞、T细胞等等。ADA2与浸润免疫细胞之间的关系在泛癌中是一致的。与ADA1相比，ADA2与浸润细胞的相关系数更高。ADA2与B细胞、CD8 T细胞、单核/巨噬细胞和DCs呈强正相关。然而，ADA2与骨髓源性抑制细胞(MDSCs)呈强负相关。这些结果提示，MDSC浸润降低可能与ADA2高表达患者的良好预后有关。

05免疫检查点与ADA1、ADA2的关系
接下来本研究探索了这两个基因与免疫检查点的关系。ADA1和免疫检查点之间的相关性如图5A所示。首先，在THYM中，ADA1与TMIGD2、LAIR1、ADORA2A等基因成正相关，与ICOSLG、TNFRSF25、TNFSF18等负相关。其次，在KIRC和PRAD中，ADA1与大多数免疫检查点呈正相关。此外，除GBM、LGG、CHOL、UCEC、HNSC、 LUSC和OV外，大多数癌症中ADA1与免疫检查点呈中度正相关。值得注意的是，与其他癌症相比，在THYM中ADA1和免疫检查点之间的相关性谱显著不同。

ADA2的结果如图5B所示。在大多数癌症中，ADA与LGALS9、CD80、CTLA4、CD27和TIGIT等呈正相关，与CD276、TNFSF9和VTCN1呈负相关。与ADA1相比，ADA2与免疫检查点的相关性更高。
06癌症中ADA1与ADA2的突变谱

本研究使用cBioPortal来研究ADA1和ADA2的突变谱。在大多数癌症中，ADA1和ADA2的患病率均低于5%。如图6A所示，包含ADA1改变的前5种癌症类型分别是COADREAD、UCS、STAD、UCEC和ESCA。ADA1基因的主要变异类型为扩增型。此外，对于ADA2的改变，前5位的癌症是UCEC、SKCM、STAD、ESCA和LUSC(图6B)。ADA2基因的主要变异类型为突变。ADA1深度缺失在大多数癌症中少见，而ADA2深度缺失在大多数癌症中被发现。ADA1共发现73个突变。ADA2共发现113个突变。

07ADA1与ADA2表达相关基因的富集分析

通过生存分析，本研究发现ADA1和ADA2在LUAD、KIRC和KIRP中的预后价值是相互矛盾的。因此本研究进一步筛选了这些癌症中与ADA1和ADA2表达相关的基因，并对这些基因进行了功能分析。通过LinkedOmics筛选LUAD、KIRC、KIRP中与ADA1、ADA2呈正相关的基因，在三种癌症中，ADA1正相关基因中共有20个基因(图7A)，ADA2正相关基因共有403个共享基因。

接下来，本研究进行功能富集分析以研究与 ADA1 相关基因相关的生物学特征。如图 7C 所示，对于生物过程 (GO_BP)，ADA1 表达相关基因主要与细胞分裂有关，包括着丝粒组装、有丝分裂纺锤体组装等。然而，如图 7D-G 所示，ADA2 相关基因主要与免疫反应相关，包括炎症反应、先天性和适应性免疫反应等。综上所述, ADA1 相关基因和 ADA2 相关基因的不同功能可能导致 ADA1 和 ADA2 的不同预后价值。

转自：科研人直通车

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