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文献解读:RNA编辑联合免疫预后分析

今天跟大家文献解读的是201911月份发表在International Journal of Molecular Sciences. (IF: 4.183) 杂志的一篇文章,这是一篇关于RNA编辑与肿瘤免疫微环境的研究
 
APOBEC3-Mediated RNA Editing in Breast Cancer is Associated with Heightened Immune Activity and Improved Survival
乳腺癌中APOBEC3介导的RNA编辑与免疫活性和生存相关
 
APOBEC3酶能够显著促进癌症中DNA诱变。这些酶也能够将RNA特定位置的C碱基转化为U。然而目前尚不知道这种C-U RNA编辑在癌症中的重要性。该工作开发了一个生物信息学工作流程,使用1040个乳腺癌肿瘤的外显子组和mRNA测序数据,发现了APOBEC3介导的RNA编辑位点的RNA编辑水平。尽管受限于测序深度的影响,但在肿瘤和正常组织中均观察到了RNA编辑现象。对于440个位点(411个基因),编辑发生在0.6%–100%的肿瘤中(平均20%,SD14%),平均水平为0.6%–20%(平均7%,SD4%)。与低RNA编辑的肿瘤相比,高RNA编辑肿瘤具有更高的免疫相关基因的表达,以及更高的T细胞和M1巨噬细胞浸润,BT细胞受体多样性以及免疫细胞溶解活性。此外,肿瘤中高RNA编辑的患者具有更好的无疾病和无进展生存率。综上,APOBEC3介导的RNA编辑发生在乳腺癌肿瘤中且与免疫活性和生存率呈正相关。
 
结果
1. APOBEC3介导的RNA编辑位点概述
文章对5208RNA编辑位点进行研究。大部分的RNA编辑位点都是通过APOBEC3A转染识别的,且大部分编辑位点均位于coding区域(图1a)。进一步估计TCGA-BRCA组织中的RNA编辑水平。并绘制编辑水平的分布(图1b),一些基因的RNA编辑比例高(GATAD2B100%)。且展示了一些编辑水平和编辑比例高的30个基因(图1c)。

文献解读:RNA编辑联合免疫预后分析

 图1 APOBEC3介导的RNA编辑
 
2. 乳腺癌中APOBEC3介导的C到U RNA编辑
肿瘤和正常组织的编辑评分相似(t检验p=0.06)。不同stage的肿瘤组织中和不同的TNM分期编辑高的比例相似(图2)。然而不同的受体状态样本的差异显著。

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 2 RNA编辑水平与临床特征关联
 
3. APOBEC3基因表达与RNA编辑相关性优于APOBEC介导的突变
RNA编辑水平与APOBEC3基因表达相关,即高RNA编辑组与低RNA编辑组的基因表达差异显著(图3a)。且编辑水平与基因表达呈现显著的相关性(图3b)。然而编辑水平与突变负荷是没有相关性的,但是RNA编辑与CNA,非整倍体等相关(图3c

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 图3 RNA编辑和APOBEC3基因表达以及肿瘤的基因组特征
 
4. RNA编辑与免疫但不是癌症发展相关的基因集的丰富表达相关联。
接下来对高RNA编辑RNA编辑组进行差异表达分析,识别得到66个上调基因和20个下调基因。其中APOBEC3A差异最显著。利用GSVA进行富集分析得到6个免疫相关的基因集(图4a)。以及五个其他的MsigDB基因集中,例如血管生成和上皮间充质转化(图4b

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4 免疫相关基因集在高RNA编辑肿瘤中的表达富集
 
5. RNA编辑可提高肿瘤的免疫活性
利用CIBERSORT评估肿瘤免疫细胞比例。发现RNA编辑高和低的肿瘤组在整体淋巴细胞浸润相似,然而高RNA编辑的肿瘤具有更多的T细胞以及T细胞亚型,且B细胞的比例显著下降(图5a)。高RNA编辑的样本的免疫反应增强,例如TCRBCR等(图5b

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 5 RNA编辑与免疫微环境特征
 
6. 肿瘤中具有高RNA编辑的肿瘤患者生存率更高
对TCGA中高RNA编辑和低RNA编辑的的乳腺癌病人的无病生存率和整体生存率进行评估。可以发现RNA编辑与病人的预后显著相关,高RNA编辑病人预后较好。

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 6 RNA编辑与预后分析

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