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铜死亡生信分析的文章已经渐渐出来了。作为一个现象级热点，必然是会被反反复复研究和发表的。小编做的几篇铜死亡相关生信文章也已经在5-9分之间的多个杂志审稿中。铜死亡相关的生信在肿瘤和非肿瘤中均适合，如有意向欢迎交流。

研究概述：

神经胶质瘤是中枢神经系统的恶性肿瘤。铜中毒是新近发现的一种以脂化三羧酸循环蛋白为靶点的细胞死亡机制。既往研究发现铜突变参与肿瘤进展，但其在胶质瘤中的作用尚不明确。本文利用肿瘤和单细胞转录组数据来揭示其在胶质瘤中的作用。基于铜相关基因构建铜活动评分(CuAS)，并通过机器学习技术验证评分的稳定性，利用SCENIC算法和富集分析预测了胶质瘤中的相关转录因子并进行了肿瘤免疫浸润相关分析。最后，根据数据库预测了潜在的针对高CuAs胶质瘤的药物可用于辅助药物选择。

研究结果：

一、识别铜死亡激活评分作为一个潜在的预后标志物

1、建立CuAS模型（图1A）。通过LASSO和COX回归，选择了12个相关的突变基因，计算其CuAS。

2、热图显示了不同CuAS胶质瘤中表皮生长相关基因的表达，高CuAS胶质瘤样本与恶性临床特征显著相关。以TCGA队列验证其分组的一致性和有效性。（图1B-D）

3、在泛癌、LGG和GBM队列中，高CuAS患者的生存率低于低CuAS患者。ROC曲线进一步证实了CuAS对胶质瘤患者有较好的预后预测能力。（图1E-F）

二、铜死亡激活评分与胶质瘤亚型和转录因子失调有关

1、经过对大量肿瘤转录组数据的分析发现，高CuAS GBMs倾向于MES亚型(图2a)

2、从单细胞水平上探讨了13种类型细胞种CuAS的表达，发现发现高CuAS细胞主要位于肿瘤区域，特别是MES样细胞区域（图2B-D）。

3、拟时间轨迹分析显示，高CuAS细胞主要位于分化途径的末端，而低CuAS细胞普遍位于分化途径的开端。从星形胶质(AC)样细胞到MES样细胞，也观察到了类似的分化途径(图2F-G)。

4、GO分析表明，上调的基因在细胞器裂变、突触组织、细胞周期等方面，下调的基因富集于细胞底物粘附、细胞基质粘附等途径。综上，高CuAS在侵略性GBMs中更为显著。

5、TF失调对神经胶质瘤的进展有重要影响。高CuAS GBMs表现出激活的TFs(包括JUN、JUNB等）和抑制的TFs(包括CREB5、NFIA、NFE2L2、HES6等等。

三、基于铜死亡激活评分的免疫浸润谱

1、再转录组种，基于GSVA和GSEA算法的GO和KEGG富集分析显示，高CuAS胶质瘤表现出上调的免疫通路，如抗原加工和呈递、中性粒细胞迁移等。单细胞测序数据中也出现了类似的结果（图3A-F）

2、两组CuAS显示出64种免疫和基质细胞类型的差异，高CuAS胶质瘤的间质和免疫评分升高，肿瘤纯度降低。（图4A-B）

3、MCPcether算法显示，高CuAS胶质瘤具有较高水平的CD8 T细胞等免疫细胞。并且，免疫抑制标志物PD-L1在高CuAS胶质瘤中过表达。此外，高CuAS的患者中也发现了更高比例的淋巴细胞衰竭亚型（图4C-E）。

四、免疫细胞与CuAS-高胶质瘤细胞之间的旁分泌信号传导

1、高CuAS肿瘤细胞主要通过SPP1信号通路接收来自巨噬细胞、单核细胞和树突状细胞的信号。高CuAS肿瘤细胞通过PROS、ICAM、脑脊液和膜联蛋白信号通路向这些细胞发送信号（图5A-E）

2、配体-受体对分析发现，高CuAS肿瘤优先通过SPP1-CD44、SPP1-(ITGAV+ITGB5)、SPP1-(ITGA5+ITGB1)、PROS1-AXL向免疫细胞发送信号。综上，高CuAS肿瘤细胞具有更多的免疫信号传导。（图5F）

五、识别线粒体相关通路与铜死亡激活评分之间的关联

评估途径包括电子传递链、线粒体呼吸链、三羧酸循环、线粒体代谢等等过程。研究发现，在TCGA、CGGA和单细胞队列中的神经胶质瘤中，这些通路与CuAS呈正相关。

六、潜在靶向药物筛选

基于CTRP和PRISM数据集预测了潜在药物（图6A），从CTRP数据库中获得了6种潜在药物(纳维托克拉克、BMS-754807、ABT-737等），从PRISM 数据集中获得了7种药物(二氢青蒿素、VS-4718等）

研究总结：
铜死亡是一种新发现的程序性细胞死亡形式，具有过量的铜积累并靶向脂化三羧酸循环蛋白。最近的研究发现，铜的积累与肿瘤的增殖和生长、血管生成和转移有关。本文首次提出神经胶质瘤的铜死亡评分激活模型，该模型可以准确地预测神经胶质瘤患者的预后、临床特征和亚型。随后该研究了肿瘤细胞和免疫细胞之间的CuAS相关TFs、线粒体相关通路、免疫微环境和配体-受体对进行了分析，并确定了其在胶质瘤中的预后价值。最后，进行了与CuAS相关的药物敏感性分析，这将为神经胶质瘤的治疗及预后提供新的理论基础。