导语
今天给同学们分享一篇关于甲基化+免疫浸润的生信文章 “ NEFM DNA methylation correlates with immune infiltration and survival in breast cancer ”，这篇文章于2021年5月发表在 Clin Epigenetics 杂志上，影响因子=5.028。
NEFM DNA甲基化的低表达与预后不良，NEFM表达与巨噬细胞浸润呈正相关。NEFM DNA甲基化与BRCA中的免疫浸润密切相关。作者的研究强调了NEFM DNA甲基化在调节肿瘤免疫微环境中的新潜在功能。
1.NEFM在癌症的转录表达水平
使用Oncomine数据库分析NEFM在多种癌症肿瘤组织和正常组织中的表达水平。NEFM转录表达在大多数癌症中下调，而NEFM转录表达在膀胱癌、乳腺癌、肾癌、肺癌中下调（图 1a）。为研究NEFM在肿瘤组织和正常组织中表达水平的差异，使用TIMER研究多种恶性肿瘤中的TCGA转录组数据。与正常组织相比，NEFM在BLCA,BRCA,COAD,HNSC,LUAD等肿瘤组织中显著低表达（图1b）。
图1 不同癌症中的NEFM转录表达水平
2.NEFM在癌症中的预后作用
在Kaplan–Meier plotter研究泛癌RNA-seq中的NEFM表达对总生存期的潜在影响（图 2e-r）。NEFM高表达与胰腺导管腺癌，神经节瘤等OS较好有关。而与肾透明细胞癌，肺腺癌，胃腺癌和膀胱癌等的OS较差有关。对于BRCA来说，NEFM低表达与OS较差有关（图2a），NEFM蛋白表达水平与OS较好有关（图2b）。在单因素Cox回归分析结果显示，临床分期、NEFM表达、绝经期、年龄、ER、PR、HER2是OS的预后因素。此外，在多因素Cox回归分析结果显示，临床分期、年龄和NEFM表达仍然是OS的独立预后因素。应用Kaplan–Meier plotter结果表明NEFM高表达与BRCA预后较好有关（图2c和2d）。
图2 NEFM表达与泛癌的生存分析
3.NEFM DNA甲基化与NEFM转录表达的负相关
作者用来自TCGA的全基因组DNA甲基化阵列和乳腺组织的基因表达谱来研究DNA甲基化与NEFM转录表达的关系。与正常组织相比，肿瘤组织中NEFM DNA甲基化高表达（图3b-3d），而NEFM低表达（图3a）。此外，NEFM高表达组与低表达组3种DNA甲基转移酶水平存在显着差异。在NEFM低表达组中DNMT1、DNMT3A、DNMT3B的表达更高（图3e-g）。生信分析证实了Illumina Infinium HumanMethylation450阵列中的NEFM DNA甲基化与TCGA乳腺肿瘤中的NEFM转录表达的反比关系（图3h-j）。在TCGA BRCA HumanMethylation450K队列中，NEFM高表达的NEFM DNA 甲基化与较差的OS相关。基于单因素Cox回归生存分析，6个NEFM DNA甲基化位点与BRCA中的OS显着相关。
图3 NEFM转录表达与NEFM DNA甲基化之间的相关性
4.NEFM转录表达/DNA甲基化相关的基因和通路
通过TCGA BRCA队列中NEFM/NEFMmet高组和低组之间进行差异分析，得到NEFM表达和NEFM DNA甲基化相关的差异基因，有164个上调和546个下调基因，而103个上调和641个下调基因与NEFM DNA甲基化显着相关（图 4a、d）。对排名前50的差异表达基因绘制聚类热图（图 4b、e），接下来对差异基因进行GO和KEGG富集分析（图4c和4f）。
图4 NEFM转录表达/DNA甲基化相关的基因和通路
5.NEFM转录表达/DNA甲基化与乳腺癌免疫浸润的相关性
使用相关性分析和TISIDB数据库评估乳腺癌NEFM表达/DNA甲基化与免疫浸润的相关性。NEFM表达水平与巨噬细胞和中性粒细胞浸润水平正相关（图5a和5c）。NEFM表达水平与CD8+ T细胞，CD4+ T细胞浸润水平正相关，而TISIDB数据库中与活化CD8+ T细胞，活化CD4+ T细胞浸润水平负相关（图5a和5c）。由于相关性分析和TISIDB生信数据库分析的结果不同，作者使用TIMER基因模块评估乳腺癌中NEFM表达水平与免疫浸润的关系。TIMER基因模块中，NEFM表达水平与CD8+ T细胞，巨噬细胞，中性粒细胞和树突状细胞浸润水平正相关，而与B细胞浸润水平和肿瘤纯度负相关（图5b和5d）。NEFM DNA甲基化水平与B细胞、CD8+T细胞、CD4+T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞的浸润水平呈中度到强烈的负相关。NEFM表达水平与M2巨噬细胞浸润水平呈弱负相关，NEFM DNA甲基化与M1巨噬细胞浸润水平呈弱负相关，与M2巨噬细胞浸润水平呈正相关(图5e)。总的来说，NEFM表达与TIMER和TISIDB中的巨噬细胞浸润呈正相关；经肿瘤纯度调整后，NEFM表达也与B细胞浸润水平呈负相关，与TIMER基因模块中的CD8+ T细胞呈正相关。然而，NEFM DNA甲基化与乳腺癌的免疫浸润显着负相关。NEFM表达/DNA甲基化可能在BRCA的免疫浸润中起特定作用。
图5 NEFM转录表达/DNA甲基化与BRCA中免疫浸润水平的相关性
6.NEFM转录表达/DNA甲基化免疫标记物的相关性
使用TISIDB和TCGA数据库评估NEFM表达水平/NEFM DNA甲基化与免疫标记物的相关性。NEFM转录水平与ADORA2A、CSF1R、IDO1、KDR、LAG3、TGFBR1、VTCN1、C10orf54、CD276、CD40、CD70、ENTPD1、NT5E、PVR、TMEM173、TNFRSF13B、TNFRSF17、TNFSF4相关性较差，而与CXCL12和TGFB1相关性较强。NEFM DNA甲基化与免疫调节因子负相关。此外，NEFM表达水平与MHC相关分子B2M和HLA-DPB1相关性较差，NEFM表达水平与CCL14、CCL21、CXCL12、CXCL14、CCL28、CCR10和CX3CR1呈显著正相关。与CCL7、CCL8、CCL18呈显著负相关（图6）。
图 6 NEFM表达水平/NEFM DNA甲基化与免疫标记物的相关性
小结
NEFM DNA甲基化与BRCA中B细胞、CD8 + 和CD4 + T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞的预后不良和免疫浸润减少相关。此外，NEFM 表达/DNA 甲基化与 BRCA 中的多种免疫标记和途径相关。因此，作者的研究强调了NEFM转录表达/DNA甲基化在乳腺癌中的潜在临床意义，并提供了对NEFM表达/DNA 甲基化在肿瘤免疫浸润中的新作用的见解。
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