腫瘤微環(huán)境(TME)內(nèi)的免疫細胞如B細胞,T細胞等，其免疫浸潤在腫瘤發(fā)生過程中發(fā)揮不同的作用，從而影響腫瘤的進展以及抗癌治療的成功。而不同腫瘤的免疫細胞組成也各有特點，因此在研究腫瘤發(fā)生、治療等機制時，常常會對不同腫瘤類型的免疫細胞進行定量研究，所謂的定量研究就是研究不同免疫細胞的比例。

目前定量研究免疫浸潤的方法和工具都很多，但是都是各自為營，不能集中在一起進行統(tǒng)一的輸出結(jié)果，從而得到想要的結(jié)果。這里我們介紹一個免疫研究工具--IOBR包。從多組學(xué)免疫角度解碼腫瘤微環(huán)境和特征，它集成了8種已發(fā)表的量化免疫浸潤比例的方法，一鍵化得到所有方法的免疫浸潤結(jié)果，極大地促進了腫瘤微環(huán)境免疫浸潤的分析。

IOBR介紹

IOBR包是由南方醫(yī)科大學(xué)廖旺軍教授團隊曾東強博士開發(fā)的免疫研究工具，于2021年7月2日發(fā)表在frontiers in immunology雜志上。IOBR集成了8種已發(fā)表的對腫瘤微環(huán)境 (TME) 量化的方法：CIBERSORT、TIMER、xCell、MCPcounter、ESITMATE、EPIC、IPS、quantTIseq。此外，IOBR收集了255個已發(fā)表的特征基因集，涉及腫瘤微環(huán)境、腫瘤代謝、m6A、外泌體、微衛(wèi)星不穩(wěn)定性和三級淋巴結(jié)構(gòu)。IOBR還采用了多種方法進行變量轉(zhuǎn)換、可視化、批量生存分析、特征選擇和統(tǒng)計分析，并且支持相應(yīng)結(jié)果的批量分析和可視化。

方法介紹

下面我們逐一介紹下這些方法的基本原理。

Cibersort：是一種常用的免疫浸潤分析方法，該方法基于已知參考數(shù)據(jù)集，默認提供22種免疫細胞亞型的基因表達特征集：LM22。其通過不同免疫細胞中標志基因的差異表達分析出樣品中各種免疫細胞的種類和分布，可以用于研究不同樣品的免疫細胞種類的差異情況。

ESITMATE：研究免疫浸潤的一種常用算法，可以通過基因表達量為腫瘤基質(zhì)細胞和免疫細胞浸潤結(jié)果評分，可以用于研究不同樣品間免疫浸潤的情況。利用癌癥樣本轉(zhuǎn)錄譜來推斷腫瘤細胞的含量，以及免疫細胞和基質(zhì)細胞的浸潤程度。其他方法不同的是：（1）除了免疫細胞，還能分析腫瘤細胞純度和基質(zhì)細胞的豐度；（2）關(guān)于免疫細胞，僅能計算一個總的免疫細胞評分，而無法給出每種免疫細胞的具體比例。

quanTIseq：是用于根據(jù)人類 RNA-seq 數(shù)據(jù)量化腫瘤免疫狀況，通過反卷積量化樣本中存在的十種不同免疫細胞類型（見圖1）的比例以及其他未表征細胞的比例。

圖1 | quanTIseq 十種不同免疫細胞類型

xCell：是基于 ssGSEA 的方法，可根據(jù) 64 種免疫細胞和基質(zhì)細胞類型的基因表達數(shù)據(jù)進行細胞類型富集分析。該方法可以估計64中免疫細胞類型的豐度分數(shù)，包括適應(yīng)性和先天免疫細胞、造血祖細胞、上皮細胞、細胞外基質(zhì)細胞。

TIMER：用反卷積方法估算 32 種癌癥中 6 種免疫細胞的豐度（B 細胞，CD4+ T 細胞，CD8+ T 細胞，嗜中性粒細胞，巨噬細胞和樹突狀細胞）。

EPIC：使用約束最小二乘回歸將非負性約束條件納入反卷積問題，從大量腫瘤基因表達數(shù)據(jù)中估算免疫和癌細胞的比例，每個樣本中所有細胞分數(shù)的總和不超過一。

MCPcounter：是來量化腫瘤免疫細胞、成纖維細胞和上皮細胞的方法。共包含9種不同免疫細胞（T細胞、細胞毒性T細胞、NK細胞、B系、單核系、髓樣樹突狀細胞、中性粒細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞）。

IPS：通過免疫表型評分（immunophenoscore, IPS）分別計算四種不同免疫表型的評分（抗原呈遞、效應(yīng)細胞、抑制性細胞、檢查點），IPS z-score為四者的整合，且IPS z-score越高，樣本免疫原性越強。

結(jié)果可視化

我們對上述所有方法的結(jié)果分別從箱圖、熱圖和累計柱狀圖三個角度進行可視化。

圖2 | 免疫侵潤結(jié)果可視化--箱圖

圖3 | 免疫侵潤結(jié)果可視化--熱圖

圖4 | 免疫侵潤結(jié)果可視化--柱狀圖

總之，歐易可以一鍵化提供上述所有方法對應(yīng)的免疫浸潤結(jié)果，也可以選擇其中的一些方法進行分析，并對所有的結(jié)果進行可視化，得到我們想要的結(jié)果。另外，為了便于對所有的結(jié)果進行比較，我們將所有的結(jié)果都整合在一起。

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