今天小編為大家?guī)硪黄F死亡關(guān)鍵基因的單基因腫瘤生信文章，發(fā)表在Frontie rs in molecular bioscience，影響因子6.1分，題目為 SLC7A11, a Potential Therapeutic Target Through Induced Ferroptosis in Colon Adenocarcinoma。

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數(shù)據(jù)介紹

來自TCGA和GEO的結(jié)腸癌公共數(shù)據(jù)集和 6 例接受結(jié)腸癌根治術(shù)的患者中收集腫瘤組織和癌旁組織樣本。

結(jié)果解析

01 SLC7A11的差異表達(dá)

作者分析了不同癌癥類型中SLC7A11的mRNA表達(dá)水平（圖1A）。在TCGA和GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中，SLC7A11在腫瘤樣本中的基因表達(dá)水平顯著高于COAD正常組織（P<0.01，圖1B）。當(dāng)淋巴浸潤(rùn)發(fā)生時(shí)，SLC7A11在COAD組織中的表達(dá)下調(diào)（P<0.01，圖1C）。然而，SLC7A11在COAD所有病理階段的表達(dá)相對(duì)穩(wěn)定（圖1D）。

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圖1

此外，在GEO數(shù)據(jù)庫(kù)的兩個(gè)數(shù)據(jù)集中也觀察到SLC7A11在COAD中的高表達(dá)（圖2A），WB也驗(yàn)證了上述結(jié)果（圖2B）。

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圖2

SLC7A11的表達(dá)水平與CD8+ T細(xì)胞（r = 0.358，P = 1.03e-13）、中性粒細(xì)胞（r = 0.267，P = 5.72e-08）和樹突狀細(xì)胞（r = 0.171 , P = 5.65e-04）的浸潤(rùn)水平呈明顯正相關(guān)（圖3）。

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圖3

為了深入探討SLC7A11在COAD中各種免疫細(xì)胞浸潤(rùn)中的可能作用，使用GEPIA和TIMER數(shù)據(jù)庫(kù)來執(zhí)行SLC7A11與幾個(gè)免疫標(biāo)記集之間的關(guān)系。結(jié)果表明，標(biāo)記不同T細(xì)胞、TAM、巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞和DC的大多數(shù)免疫集的水平與COAD中SLC7A11的表達(dá)有關(guān)。

02 SLC7A11相關(guān)基因和富集

為了進(jìn)一步研究COAD中與SLC7A11密切相關(guān)的基因，在熱圖中顯示了前50個(gè)共表達(dá)基因（圖4）。50個(gè)基因中有25個(gè)與SLC7A11呈負(fù)相關(guān)（如PRDX5、CLDN3、ROMO1和VEGFB），25個(gè)基因呈正相關(guān)（如LARP1B、AHR、AP1S3、IBTK和SPATA5）（圖4A）。GO–KEGG富集分析表明，SLC7A11的共表達(dá)基因主要參與蛋白酶體蛋白質(zhì)分解代謝過程、高爾基體囊泡運(yùn)輸、染色體分離和其他信號(hào)通路（圖4B）。

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圖4

03 PPI和TF-miRNA網(wǎng)絡(luò)

為了確定SLC7A11蛋白相互作用在COAD進(jìn)展中的作用，使用STRING工具構(gòu)建了蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（PPI）。與SLC7A11相互作用最密切的蛋白質(zhì)包括GPX4、GCLC、GCLM、SLC3A2、SLC1A7、SLC1A5、SLC3A1、SLC1A2、CD44和BECN1；其中SLC7A11、GPX4、GCLC、GCLM和SLC3A2參與了鐵死亡的信號(hào)通路（圖5A）。

此外，通過網(wǎng)絡(luò)分析鑒定出193個(gè)miRNA調(diào)節(jié)共表達(dá)基因的表達(dá)水平，主要共調(diào)節(jié)基因?yàn)镾LC7A11、SLC1A2、SLC1A5、BECN1、GCLC和CD44。命中率較高的miRNA是hsa-mir-335-5p、hsa-mir-155-5p、hsa-mir-34a-5p、hsa-mir-16-5p、hsa-mir-20a-5p、hsa-mir-93-5p、hsa-mir-98-5p和hsa-mir-24-3p。頻率較高的TF為RELA、SP1、NFKB1、TP53、BRCA1、JUN和ESR1（圖5B）。

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圖5

04 藥物篩選

使用Enrichr平臺(tái)分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)0447-0125 PC3-UP、semustine PC3-UP、securinine PC3-UP、α-生育酚CTD 00007387、氨芐青霉素CTD 00005394等為調(diào)節(jié)SLC7A11和共表達(dá)基因作用的藥物（表1）。

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表1

05 SLC7A11表達(dá)與免疫特征的相關(guān)性

通過TISIDB數(shù)據(jù)庫(kù)分析SLC7A11表達(dá)水平與COAD中免疫細(xì)胞趨化因子（或受體）之間的相關(guān)性。結(jié)果表明，幾種趨化因子和趨化因子受體與COAD中SLC7A11的表達(dá)顯著相關(guān)（圖6A-B）。

隨后，作者分析了SLC7A11與不同癌癥中免疫抑制劑（或免疫刺激劑）表達(dá)的相關(guān)性。結(jié)果表明，SLC7A11與幾種免疫抑制劑和免疫刺激劑的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，SLC7A11 與幾種免疫刺激劑的表達(dá)呈正相關(guān)（圖6C-D)。因此，SLC7A11可能在調(diào)節(jié)腫瘤免疫中發(fā)揮作用。

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圖6

06 過表達(dá)SLC7A11抑制的趨化因子

作者通過ELISA檢測(cè)了6名SLC7A11過表達(dá)患者的癌癥和鄰近組織中 CCL17、CXCL14和CXCR3的表達(dá)。結(jié)果顯示，癌組織中CCL17、CXCL14、CXCR3水平分別為1.558±0.104 ng/ml、2.169±0.214 ng/ml、2.843±0.423 ng/ml，顯著低于相應(yīng)癌旁組織的1.795±0.207 ng/ml、2.625 ± 0.093 ng/ml 和 6.868 ± 0.455 ng/ml（圖7）。

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