巧用GEO和TCGA数据库揭示GBM预后因子

前言

说一说一种名叫恶性胶质瘤的恶性肿瘤。它可是中枢神经系统的最常见和致命的恶性肿瘤，其中约60至70%病例为恶性程度最高的多形性胶质母细胞瘤（GBM）亚型。

即使经过手术、化疗等治疗策略，GBM患者的平均生存期也仅为14.6个月[1]。

因此，研究者更加重视筛选在GBM中具有预后和治疗意义的特异性分子标记。

下面就跟我一起来看看作者是如何探索SAMSN1与多形性胶质细胞瘤预后的关联吧。

逻辑思路

方法剖析

1、基因芯片数据分析

作者首先纳入自己构建的基因芯片数据（GSE45921和GSE51146）来筛选胶质瘤预后相关差异基因。

因为样本仅为32例，所以将胶质瘤分为低级别（WHO grade I 和 II）和高级别（WHO grade III 和 IV）。

聚类分析发现有69个基因和高级别胶质瘤预后相关（其中包括SAMSN1基因）。

样本量小，筛选出这么多差异基因，如何进行下一步实验呢？直接换大样本量进行实验验证？？

还是先利用一波免费的公共数据库资源吧~

2、TCGA数据库分析显示SAMSN1是GBM生存预后的危险因素

从TCGA数据库中搜索GBM病例，最终获取523例具有完整的临床信息和SAMSN1表达数据的GBM病例。

根据SAMSN1表达值将样本分为高表达组（表达值≥8）和低表达组（表达值<8）。

通过Kaplan-Meier（对数秩检验）分析发现：SAMSN1表达和GBM的PFS/OS显著相关。其中SAMSN1低表达患者的预后相对较好。

获取到SAMSN1表达与GBM预后的关联了，可心里还是有点小担忧呢？还是再扩大样本量后验证一下吧！！！

3、大样本组织微阵列（TMA）分析SAMSN1在胶质瘤组织中的表达

为了验证基因微阵列的结果，采用大样本TMA（272例胶质瘤和16例正常人脑对照）检测SAMSN1在胶质瘤中的表达。

发现SAMSN1主要在细胞质中表达，并且其在胶质瘤中的表达相比正常人脑显著增高。

4、SAMSN1与TMA样本中胶质瘤疾病等级的关联

根据SAMSN1表达的综合评分将TMA样本分为高表达组（score≥5）和低表达组（score<5）。

Kaplan-Meier分析发现TAM样本中SAMSN1的表达和GBM的PFS/OS显著相关。

高表达SAMSN1对于原发性或继发性的GBM预后都是危险因素。

5、SAMSN1与TMA中样本其它临床特征的相关性分析

除了生存期外，临床数据这么多，怎么也该分析分析SAMSN1基因与它们之间的关联吧。

可卡方检验分析结果却发现SAMSN1表达水平与其它临床特征之间的相关性均不显著。

6、SAMSN1高表达为GBM患者生存的独立危险因素

单因素分析发现年龄（≥60 years）、肿瘤部分切除、术后未放疗、SAMSN1高表达、肿瘤囊性改变等是GBM患者PFS或OS的危险因素。

而进一步的多元Cox比例风险回归模型发现SAMSN1高表达是GBM患者生存的独立危险因素，而术后放疗则是独立保护因素。

思维散发

这篇文章采用“小样本芯片数据挖掘-TCGA数据分析-大样本TMA验证及分析”的思路来展开研究，其逻辑思路虽然中规中矩，但其中有几点问题值得思考：

1.文章初期筛选了69差异基因，为什么最后选择SAMSN1？（分析其它差异基因是不是可以获得新发现。。。。。好奇的小伙伴们可以尝试下）

2.在TCGA数据库中搜索GBM病例时作者筛选的基因表达数据均来源于Affymetrix microarrays (Human Gene U133A)，是否可以选择其它类型芯片或平台的GBM病例？

为了方便小伙伴们的研究，小编在此推荐一个非常简单而实用的生存分析网站：ProgGene（http://watson.compbio.iupui.edu/chirayu/proggene/database/?url=proggene），该网站可完成大部分GEO和TCGA的数据中的生存分析。

该网站的具体方法将在以后的文章做介绍。

1.Van Meir EG, Hadjipanayis CG, Norden AD, et al., Exciting new advances in neuro-oncology: the avenue to a cure formalignant glioma. CA Cancer J Clin, 2010. 60(3): p. 166-93.

2. Yan Y, Zhang L, Xu T, et al, SAMSN1 is highly expressed and associatedwith a poor survival in glioblastoma multiforme. PLoS One, 2013. 8(11): p. e81905.