双基因也能联合分析？这种新思路巧发12分+

导语

PD-L1表达作为免疫检查点阻断 （ICB） 的单一生物标志物存在争议。NKG2A是PD1/PD-L1轴相关的免疫依赖性因子。NKG2A和PD-L1作为组合生物标志物是否可以改善肌浸性膀胱癌 （MIBC） 患者仍然未知。 

背景介绍 单基因肿瘤纯生信分析想必大家已经很熟悉了，今天小编为大家带来一篇双基因联合的生信分析方法  ，目前双基因发表的文章非常少。这篇文章题目为  NKG2A and PD-L1 expression panel predicts clinical benefits from adjuvant chemotherapy and PD-L1 blockade in muscle-invasive bladder cancer  ，  发表在Journal for ImmunoTherapy of Cancer上，  最新影响因子12分+。

数据介绍

本文包括三个独立的队列：IMvigor210试验队列，TCGA队列和ZSHS队列。ZSHS队列是中山医院215名接受RC治疗的膀胱癌患者。患者接受吉西他滨/顺铂或甲氨蝶呤/长春花碱/多柔比星/顺铂的四个周期的铂类化疗。患者在对顺铂不耐受时给予吉西他滨/卡铂或吉西他滨/奥沙利铂。

IMvigor210试验是一项单臂II期研究，研究了转移性尿路上皮癌患者（NCT02108652,NCT02951767)通过实体瘤反应评估标准（RECIST）V.1.1和免疫修饰的RECIST评估治疗反应。在本研究中，对阿替利珠单抗达到完全缓解（CR）和部分反应（PR）的患者被定义为应答者，而病情稳定和进展性疾病（PD）的患者被定义为无应答者。IMvigor210试验的所有数据通过 http://research-pub.gene.com/IMvigor210CoreBiologies/ 下载的IMvigor210CoreBiologies R软件包访问。

TCGA队列中患者的临床病理学特征和基因组数据来自2018年5月的TCGA-Assembler 2.0.5。TCGA队列中有175名患者接受了辅助化疗，而有关化疗药物的详细信息不可用。TCGA队列包括391名MIBC患者，用于进一步的生存和生物信息学分析。

结果解析 01   NKG2A和PD-L1表达预测阻断膀胱癌进展  

与IMvigor210队列中的非应答者相比，NKG2A表达在应答者中显著富集（P=0.028，图1A)。然而，PD-L1表达仅暗示性表明免疫治疗反应率提高的趋势（图1A，P=0.082）。NKG2A和PD-L1表达均表明患者OS良好（图1D)。

作者进一步测试了与单一生物标志物相比，NKG2A和PD-L1组合是否会改善治疗反应的预测。在IMvigor210队列中，NKG2A表达与PD-L1表达之间存在正相关（P<0.001，图1B)。此外，通过NKG2A表达状态分析PD-L1的危害曲线表明，随着PD-L1 mRNA表达的增加， 高NKG2A表达与OS的正相关幅度增加（图1C)。在IMvigor210中，NKG2A表达与PD-L1表达的组合与OS改善显著相关（图1E)。总之，NKG2A表达加PD-L1表达可以作为组合生物标志物来预测对ICB的临床反应。

图1

02   NKG2A和PD-L1表达对辅助化疗的作用   为了研究NKG2A和PD-L1表达对辅助化疗益处的预测值，利用TCGA队列和ZSHS队列的中值，开发了基于NKG2A和PD-L1表达的分类方法 。NKG2A和PD-L1表达可显著改善TC GA队列和ZSHS 队列中 接受 辅助化疗（ACT）治疗的患者的生存率（图2A-B）。 然而，对于未 应用辅助化疗的患者，NKG2A和PD-L1表达未能降低TCGA队列和ZSHS队列中死亡和复发的风险（图2C-D)。综上，NKG2A和PD-L1表达可能与辅助化疗的优秀治疗反应相关。

图2

03   NKG2A和PD-L1表达与免疫浸润  

肿瘤免疫微环境通常与化疗和免疫治疗的疗效有关。作者使用CIBERSORT计算TCGA和IMvigor210队列中22个免疫细胞的浸润，以揭示NKG2A和PD-L1表达对免疫微环境的潜在影响。NKG2A高和PD-L1高表达亚组与较高水平的免疫效应细胞和免疫效应分子表达有关（图3A、B)，表明NKG2A和PD-L1与MIBC中炎症免疫微环境有关。

为了验证结果，作者进行了免疫组化来量化ZSHS队列中的免疫细胞和细胞因子。与TCGA队列的结果一致，NKG2A和PD-L1高表达的患者具有更多的免疫效应细胞（CD8+ T细胞，M1巨噬细胞和NK细胞，图3C）和效应子分子（IFN-γ，GZMB和PRF-1，图3D）。综上，NKG2A和PD-L1表达与患者免疫微环境有关。

图3

04   NKG2A和PD-L1的分子改变  

分子特征和遗传改变对肿瘤免疫微环境以及ICB和辅助化疗反应异质性的影响。作者发现，以基底鳞状和高TMB为特征的患者在高NKG2A和 高PD-L1组分布更多。此外，在TCGA和IMvigor210队列中选择了几种与ACT和ICB（同源重组修复途径，错配修复途径，其他DNA修复，组蛋白修饰，细胞周期，RAS / RAF途径，PIK3CA / Akt途径和受体酪氨酸激酶信号传导）的治疗反应相关的途径，以探索预测价值的潜在遗传机制。

结果显示，在这两个队列中，DNA修复的更多改变，特别是RB1基因，与高NKG2A和PD-L1亚组有关 （图 4A、B)。作者进一步探索了高NKG2A和高PD-L1遗传改变背景下亚群的预测价值，发现在没有选择性途径改变的患者中，NKG2A和PD-L1的联合表达可以作为联合生物标志物来预测对ICB（图4C、D），这表明高NGG2A和PD-L1表达亚组没有特定通路改变的患者可能从ICB 治疗中获益更多。

图4

小编总结 本文的思路很简单，但是选题很新颖。亮点在于选择了双基因联合分析在肿瘤中的预后作用，并且使用了一个自己的队列（另外两个队列是公共数据）。我们也可以探究双基因在其他肿瘤中的作用。