Patterni di espressione di MPO e associazioni esplorative con la sopravvivenza nel cancro al seno
Per descrivere i modelli di espressione della MPO nei dataset sul cancro, abbiamo analizzato i dati di RNA-seq della MPO provenienti dal dataset pan-cancro del TCGA, osservando un'espressione più bassa della MPO nei tessuti tumorali di carcinoma uroteliale della vescica (BLCA), carcinoma mammario invasivo (BRCA), glioblastoma multiforme (GBM), carcinoma a cellule squamose della testa e del collo (HNSC), cromofobo renale (KICH), carcinoma epatocellulare (LIHC), adenocarcinoma polmonare (LUAD), carcinoma a cellule squamose del polmone (LUSC), adenocarcinoma del pancreas (PAAD), adenocarcinoma prostatico (PRAD) e carcinoma della tiroide (THCA), e un'espressione più elevata della MPO nell'adenocarcinoma del colon (COAD), nel carcinoma papillare renale (KIRP) e in altri tessuti (Figura 2A). Abbiamo quindi valutato le associazioni tra l'espressione della MPO e gli esiti clinici per ciascun tipo di cancro. Nel coorte TCGA-BRCA, sia i confronti non appaiati che quelli appaiati hanno mostrato un'espressione della MPO più bassa nei tessuti tumorali rispetto ai tessuti normali/adiacenti (Figura 2B,C). Dopo aver stratificato i campioni tumorali del TCGA-BRCA utilizzando la soglia mediana dell'espressione tumorale della MPO, l'analisi di Kaplan-Meier ha mostrato che i pazienti con espressione più elevata della MPO presentavano un intervallo libero da progressione più lungo (Hazard Ratio (HR) = 0,67, p = 0,028) (Figura 2D). La sopravvivenza complessiva (OS) (p = 0,296; Figura supplementare 1A) e la sopravvivenza specifica per malattia (DSS) (p = 0,18; Figura supplementare 1B) non sono risultate statisticamente significative. La curva ROC tumore-versus-normale ha suggerito una separazione tra i gruppi di tessuti in questo dataset (Figura 2E), ma questa analisi non deve essere interpretata come una validazione diagnostica clinica. Questa discriminazione esplorativa potrebbe essere influenzata dall'origine del campione normale, dagli effetti di batch, dalla purezza tumorale e dalle differenze nella composizione tissutale. L'espressione della MPO era inoltre associata allo stadio patologico T (Figura 2F) e alla distribuzione del sottotipo PAM50 (Figura 2G). Sono state incluse immagini rappresentative di immunoeistochimica (IHC) per la MPO di tessuto mammario normale adiacente e di tessuto tumorale della mammella come riferimenti qualitativi a livello proteico (Figura 2H). Le aree racchiuse in box indicano le regioni mostrate a ingrandimento maggiore. Le immagini di panoramica a 20× includono barre della scala di 100 µm, mentre le immagini ad alto ingrandimento a 40× includono barre della scala di 50 µm.
Analisi di correlazione e di arricchimento di MPO nella coorte TCGA-BRCA
L'analisi della correlazione di Pearson ha identificato i primi 30 geni positivamente correlati con MPO, che mostravano un'upregolazione coordinata lungo il gradiente di espressione di MPO (Figura 3A), mentre i primi 30 geni negativamente correlati mostravano un andamento inverso dell'espressione (Figura 3B). A livello di pathway, l'espressione di MPO era significativamente e positivamente associata a diversi punteggi di firma legati al tumore, inclusi il punteggio della firma della risposta infiammatoria (r = 0.41; Figura 3C), i marcatori di EMT (r = 0,264; Figura 3D) e il punteggio dell'insieme genico legato alle specie reattive dell'ossigeno (ROS) (r = 0,415; Figura 3E), suggerendo che l'espressione di MPO si associa a stati trascrittionali infiammatori/ossidativi e a fenotipi simili ai mesenchimali nel coorte TCGA-BRCA.
Il clustering non supervisionato dei geni associati a MPO ha ulteriormente stratificato i tumori in modelli di espressione allineati alle annotazioni cliniche, inclusi lo stadio patologico T e i sottotipi intrinseci PAM50 (Figura 3F). Per esplorare una possibile connettività tra i geni associati a MPO, abbiamo costruito una rete di interazione proteina-proteina (PPI) utilizzando STRING, rivelando un modulo interconnesso tra diversi geni correlati a MPO (Figura 3G). All'interno della rete PPI, ESR1, FOXA1, XBP1, GATA3 e KRT18 mostravano un'elevata connettività nella rete all'interno di questo modulo derivato dalla correlazione. Questi risultati identificano geni che variano concomitantemente con l'espressione di MPO, ma non stabiliscono la patogenesi legata a MPO né la direzionalità delle relazioni. L'analisi dell'espressione differenziale tra i gruppi MPO-alto e MPO-basso ha rivelato differenze trascrittomiche riassunte nel grafico a vulcano (Figura 3H). Sono stati identificati complessivamente 1.159 geni upregolati e 854 geni downregolati, fornendo dati di input per analisi di arricchimento successive.
Abbiamo successivamente analizzato la rilevanza funzionale dei geni differenzialmente espressi (DEG) tra i gruppi MPO-alto e MPO-basso utilizzando il pacchetto clusterProfiler in R. L'analisi dell'arricchimento nell'ontologia genica (GO) ha indicato che questi DEG erano principalmente coinvolti in processi biologici legati al sistema immunitario, inclusa la regolazione della segnalazione mediata da recettori di superficie cellulare associati alla risposta immunitaria e l'immunità mediata da linfociti, con un arricchimento osservato anche in componenti cellulari come il complesso del recettore per linfociti T e funzioni molecolari relative all'attività di attivazione del recettore (Figura 4A). In modo coerente, l'analisi dei percorsi KEGG ha evidenziato vie associate all'immunità e all'infiammazione, tra cui l'interazione citochina-recettore per citochine, la segnalazione chemochinica, la segnalazione del recettore per linfociti T, la citotossicità mediata da cellule natural killer, la differenziazione Th1/Th2 e Th17, la segnalazione NF-κB, le immunodeficienze primarie e la rete immunitaria intestinale per la produzione di IgA (Figura 4B).
Per integrare ulteriormente la direzionalità dell'espressione con i termini funzionali, il grafico GO è stato utilizzato per calcolare i punteggi Z a livello di termine basati sui valori |log2FC| dei geni differenzialmente espressi (DEG), evidenziando nuovamente programmi trascrizionali arricchiti per funzioni immunitarie, come risposta immunitaria umorale, immunità mediata da leucociti/linfociti, attivazione della risposta immunitaria e trasduzione del segnale (Figura 4C). L'analisi di arricchimento dei set di geni (GSEA) basata sulla lista ordinata di geni ha mostrato inoltre un arricchimento di vie del sistema immunitario, tra cui sistema immunitario adattativo, interazione citochina–recettore della citochina e degranulazione dei neutrofili (Figura 4D–G). Poiché MPO è un gene associato ai mieloidi/neutrofili, questi arricchimenti vengono interpretati come evidenza che i campioni con elevata espressione di MPO mostrano segnali trascrizionali immunitari/mieloidi più forti, piuttosto che come prova che MPO stesso rimodella il microambiente immunitario.
Correlazione tra l'espressione della MPO e l'infiltrazione di cellule immunitarie nel cancro al seno
Abbiamo valutato la relazione tra l'espressione di MPO e le caratteristiche del microambiente tumorale nel coorte TCGA-BRCA. L'applicazione dell'algoritmo ESTIMATE ha rivelato correlazioni positive significative tra l'espressione di MPO e il punteggio ESTIMATE (R = 0,347, p < 0,001), il punteggio immunitario (R = 0,361, p < 0,001) e il punteggio stromale (R = 0,232, p < 0,001) (Figura 5A). La distribuzione di questi punteggi tra i campioni è mostrata in Figura 5B. L'analisi effettuata mediante la risorsa TIMER/TIMER2.0 ha indicato che l'espressione di MPO era associata ai livelli stimati di infiltrazione delle principali popolazioni di cellule immunitarie, inclusi linfociti B, cellule T CD8+, neutrofili, cellule T CD4+, macrofagi e cellule dendritiche nel coorte TCGA-BRCA (Figura 5C). Questo schema di associazione è stato ulteriormente valutato utilizzando i punteggi di arricchimento per 24 tipi di cellule immunitarie basati su ssGSEA. Dopo la correzione del tasso di falsa scoperta di Benjamini–Hochberg, l'espressione di MPO ha mostrato associazioni positive con numerosi punteggi di arricchimento delle cellule immunitarie, inclusi quelli per linfociti T, linfociti B, cellule citotossiche, sottogruppi di cellule dendritiche, macrofagi, sottogruppi di linfociti T helper, linfociti T regolatori, cellule T CD8+, cellule NK, mastociti e neutrofili (Figura 5D). Questi risultati vanno interpretati come associazioni legate alla composizione immunitaria piuttosto che come prova che MPO controlli direttamente l'infiltrazione delle cellule immunitarie. È stata generata una mappa termica per visualizzare i modelli di arricchimento delle cellule immunitarie a livello di singolo campione nel coorte TCGA-BRCA (Figura 5E). Successivamente, abbiamo confrontato i punteggi di arricchimento delle cellule immunitarie stimati tramite ssGSEA tra i gruppi tumorali con espressione di MPO alta e bassa, definiti in base alla mediana. Diversi punteggi di arricchimento delle cellule immunitarie differivano tra i due gruppi, inclusi quelli per cellule dendritiche attivate (aDC), linfociti B, cellule T CD8+, cellule citotossiche, neutrofili, linfociti T, Treg, cellule Th1, cellule Th2, cellule Th17, cellule T γδ, cellule T follicolari helper (TFH), cellule con geni altamente variabili (HVG), cellule T effettrici della memoria, cellule T centrali della memoria e linfociti T helper (Figura 5F,G). Inoltre, è stata effettuata una deconvoluzione basata su CIBERSORT utilizzando la matrice di firma LM22 per stimare le frazioni relative dei 22 tipi di cellule immunitarie, e i modelli risultanti di composizione cellulare immunitaria sono mostrati in Figura 5H.
Analisi della metilazione del DNA di MPO nella coorte TCGA-BRCA coorte
Utilizzando la stessa soglia mediana di espressione di MPO nei tumori, i campioni TCGA-BRCA sono stati suddivisi in gruppi con espressione elevata (MPO-high) e bassa (MPO-low) di MPO, e i modelli di metilazione del DNA sono stati visualizzati per ciascun gruppo (Figura 6A). All'interno del locus di MPO, alcuni siti CpG selezionati hanno mostrato associazioni con la sopravvivenza nell'analisi MethSurv, inclusi cg22331200, cg14619064 e cg11151395 (Figura 6B–G). Questi risultati legati alla metilazione sono stati interpretati come annotazioni epigenetiche esplorative e richiedono una validazione indipendente prima che possano essere tratti conclusioni prognostiche o meccanicistiche.
Associazione tra l'espressione di MPO e le reti geniche correlate ai neutrofili nel cancro al seno
La coorte TCGA-BRCA è stata utilizzata per esaminare l'associazione tra l'espressione di MPO e i geni correlati ai neutrofili. È stata costruita una rete PPI basata su STRING per i geni associati ai neutrofili, e i geni hub sono stati selezionati in base alla topologia della rete (Figura 7A). I primi 20 geni hub sono stati successivamente valutati per la loro correlazione con l'espressione di MPO. Come mostrato nel grafico a caramella, MPO ha mostrato prevalentemente correlazioni positive con diversi mediatori legati ai neutrofili, con associazioni più forti osservate per componenti del segnale chemochinico/innato immunitario come CCL5, CCL2 e TLR2, nonché TLR4, CXCR4, TNF e MMP9 (Figura 7B).
Per caratterizzare ulteriormente il modello di co-regolazione tra questi geni hub, abbiamo visualizzato le loro relazioni a coppie mediante un diagramma a corde e una mappa termica di correlazione, che hanno rivelato estese correlazioni positive tra i geni all'interno del modulo hub, in accordo con un programma trascrizionale infiammatorio/associato ai neutrofili (Figura 7C,D). Nel complesso, questi risultati indicano che un'espressione più elevata di MPO è accompagnata da un'espressione coordinata di una rete genica associata ai neutrofili nel cancro al seno.
annotazione del fattore di trascrizione candidato per MPO
Per esplorare i fattori trascrizionali candidati potenzialmente associati a MPO, sono state interrogate e sovrapposte risorse pubbliche sui fattori trascrizionali, inclusi KnockTF, ChIP-Atlas e GTRD. I fattori trascrizionali candidati sono stati ulteriormente sintetizzati mediante priorizzazione basata su reti e analisi di correlazione. Una sintesi grafica è mostrata nella Figura Supplementare 2, mentre i risultati completi in formato tabellare sono forniti nel File Supplementare 2. Poiché questi database integrano evidenze provenienti da contesti sperimentali eterogenei, l'overlap tra database e il grado nella rete sono stati utilizzati esclusivamente per l'annotazione e la priorizzazione dei candidati. Tali risultati non sono stati interpretati come evidenza funzionale di una regolazione trascrizionale diretta di MPO nel cancro al seno. I fattori candidati, tra cui MYC, sono quindi presentati come annotazioni esplorative supplementari piuttosto che come regolatori superiori validati.
Raggruppamento a singola cellula e analisi descrittiva della comunicazione cellula-cellula stratificata in base al segnale MPO
Per annotare i tipi cellulari, abbiamo innanzitutto eseguito un'analisi dell'espressione specifica per cluster basata su marcatori canonici per ciascuna linea cellulare. I livelli medi di espressione e la percentuale di cellule che esprimono questi geni chiave nei diversi cluster sono mostrati, supportando l'annotazione successiva (Figura 8A). Di conseguenza, i cluster cellulari annotati sono visualizzati in un grafico di proiezione e approssimazione di varietà uniforme (UMAP), in cui ciascuna popolazione è codificata a colori in base al tipo identificato, inclusi cellule dendritiche plasmacitoidi, cellule endoteliali, cellule mioepiteliali, cellule epiteliali in ciclo, cellule plasmatiche, cellule T citotossiche, cellule tumorali epiteliali, cellule B, cellule T CD4 attivate, monociti–macrofagi, fibroblasti e cellule T convenzionali (Figura 8B). La mappa termica mostra i livelli di espressione di geni selezionati nei diversi cluster cellulari (C1-C8). Ogni riga rappresenta un gene e ogni colonna rappresenta un cluster cellulare. Il gradiente di colore indica i livelli di espressione, con il rosso che indica un'espressione elevata e il blu un'espressione bassa. Il dendrogramma a sinistra raggruppa i geni con pattern di espressione simili (Figura 8C). Il punteggio associato all'MPO è stato calcolato per ogni cellula utilizzando il set di geni associati all'MPO fornito nel File Supplementare 1. AUCell, Seurat AddModuleScore e l'analisi di arricchimento del set di geni da singolo campione (ssGSEA) sono stati utilizzati per calcolare i punteggi per cellula. I punteggi ottenuti con i tre metodi sono stati normalizzati in Z-score, scalati in un intervallo comparabile e integrati per ottenere un punteggio composito associato all'MPO destinato all'analisi descrittiva successiva (Figura 8D).
Questa analisi delle interazioni cellula-cellula ha confrontato i modelli di comunicazione ligando-recettore inferiti tra gruppi cellulari stratificati in base al segnale associato a MPO, inclusi la rete di interazione, le mappe termiche dei modelli di segnalazione, il grafico a bolle della segnalazione in uscita e il grafico a bolle della segnalazione in entrata (Figura 8E–H). Poiché il segnale MPO era scarso a livello di singola cellula e la distribuzione apparente tra i tipi cellulari annotati potrebbe essere influenzata da dropout, RNA ambientale, doppietti e incertezza nell'annotazione, questi grafici di comunicazione devono essere interpretati come risultati descrittivi del flusso di lavoro. Essi non dimostrano che le cellule che esprimono MPO mediano o controllino la comunicazione intercellulare. Un segnale MPO rilevabile è stato osservato in un numero limitato di cellule, inclusi cellule tumorali epiteliali annotate e monociti-macrofagi (Figura 8I). Considerando che MPO è canonico delle linee neutrofili/mieloidi, questo modello richiede una validazione in set di dati singola cellula indipendenti o mediante metodi sperimentali ortogonali.
Analisi della sensibilità esplorativa di scTenifoldKnk basata su cellule sparse positive per MPO
Sono stati integrati diversi campioni 10x Genomics, seguiti da normalizzazione e selezione di geni altamente variabili (HVG), riduzione della dimensionalità basata su PCA, costruzione di un grafo di k-vicini più prossimi e raggruppamento di Louvain. I pattern di espressione genica canonici dei marcatori nei diversi cluster sono stati riassunti mediante un DotPlot, supportando l'annotazione dei tipi cellulari (Figura 9A). La visualizzazione UMAP ha mostrato le popolazioni cellulari singole annotate nel dataset integrato (Figura 9B). I marcatori canonici di linea (ad esempio, EPCAM e KRT8/KRT18 per le cellule epiteliali; PTPRC per le cellule immunitarie; MS4A1 per le cellule B; LST1/S100A8/S100A9 per le cellule mieloidi; PECAM1 per le cellule endoteliali; e COL1A1 per le linee di fibroblasti/muscolo liscio) hanno mostrato pattern di espressione specifici per cluster, confermando l'annotazione dei tipi cellulari (Figura 9C). Grafici a barre sovrapposte stratificati per campione hanno indicato che ciascun campione conteneva più cluster, con una limitata variazione complessiva tra batch (Figura 9D).
L'espressione di MPO era relativamente scarsa nel dataset single-cell, con soli 85 cellule positive a MPO inizialmente rilevate (Figura 9E). Data questa limitata quantità, l'espansione del vicinato basata su KNN è stata utilizzata esclusivamente per definire un sottoinsieme locale di cellule nel vicinato di MPO, al fine di un'analisi di sensibilità esplorativa. Questo sottoinsieme ampliato non deve essere interpretato come una popolazione puramente positiva a MPO, poiché potrebbe includere cellule vicine con espressione di MPO bassa o non rilevabile. All'interno di questo sottoinsieme del vicinato di MPO, è stato effettuato un silenziamento virtuale di MPO mediante scTenifoldKnk, come analisi computazionale di sensibilità. Il grafico a vulcano risultante, l'analisi dello spostamento della varietà, la visualizzazione dell'allineamento della varietà, i risultati di arricchimento GO/KEGG e i geni con maggiore spostamento (Figura 9F-N) hanno evidenziato programmi trascrizionali candidati associati alla presentazione dell'antigene, all'attivazione di mieloidi/linfociti, alla produzione di citochine e a vie correlate ai fagosomi. Questi risultati devono essere interpretati come output esplorativi di sensibilità trascrizionale, piuttosto che come prova diretta che MPO regoli meccanicamente tali vie nel cancro al seno. Saranno necessari dataset single-cell indipendenti e una validazione sperimentale ortogonale, come immunoidistochemia, citometria a flusso, qPCR o saggi funzionali, per confermare queste osservazioni.
Recupero esplorativo di interazioni farmaco-gene e annotazione ADMET
Come estensione esplorativa dell'analisi centrata sull'MPO, le informazioni sulle interazioni farmaco-gene sono state recuperate da DGIdb. Un riassunto grafico è mostrato nella Figura Supplementare 3, mentre i risultati a livello di composto sono forniti nella Tabella Supplementare 3. L'interrogazione di DGIdb ha restituito un insieme eterogeneo di voci chimiche associate all'MPO, inclusi composti con plausibilità clinica limitata o profili tossicologici sfavorevoli. Pertanto, sulla base dell'analisi attuale, questi composti derivati da database non sono stati considerati candidati terapeutici per il cancro al seno. Le informazioni relative all'ADMET sono state sintetizzate per fornire un'annotazione preliminare delle proprietà previste di tipo fisico-chimico, farmacocinetico e tossicologico. Il recupero di composti basato su database e l'annotazione ADMET non equivalgono alla priorizzazione clinica di farmaci. Di conseguenza, questi risultati servono soltanto come annotazioni chimiche di livello preliminare e illustrano la necessità di un accurato filtraggio farmacologico, tossicologico e clinico prima che un composto possa essere preso in considerazione per indagini terapeutiche. I risultati principali di questo studio si concentrano sull'associazione tra l'espressione dell'MPO e caratteristiche trascrizionali legate al sistema immunitario e alle cellule mieloidi.
DISPONIBILITÀ DEI DATI:
I dati trascrittomici e clinici di TCGA-BRCA sono stati ottenuti dal portale Genomic Data Commons (https://portal.gdc.cancer.gov; scaricato il 26 agosto 2025; rilascio/versione dei dati 202208). Il dataset a singola cellula GSE161529 è stato ottenuto da Gene Expression Omnibus (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE161529). Nessun nuovo dato di sequenziamento è stato generato in questo studio. Gli script di analisi sono disponibili pubblicamente all'indirizzo https://github.com/tengfeitcm/MPO.

Figura 1: Diagramma di flusso del processo di raccolta e analisi dei dati. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 2: Modelli di espressione di MPO e associazioni esplorative con la sopravvivenza nel cancro al seno. (A) I livelli di espressione di MPO sono stati analizzati in 33 tipi distinti di cancro e nei rispettivi tessuti normali adiacenti utilizzando il database TCGA. (B) Campioni non appaiati sono stati selezionati dal dataset TCGA-BRCA per analizzare l'espressione di mRNA di MPO nel tessuto tumorale e normale del seno. (C) Campioni appaiati sono stati selezionati dal dataset TCGA-BRCA per analizzare l'espressione di mRNA di MPO nel tessuto tumorale e normale del seno. (D) Analisi di Kaplan-Meier del PFI nei pazienti stratificati in base alla cutoff mediana dell'espressione tumorale di MPO nella coorte TCGA-BRCA. (E) Curva ROC esplorativa per valutare la capacità discriminante tra tessuto tumorale e normale basata sull'espressione di MPO nel dataset trascrittomico pubblico analizzato. (F) Espressione di MPO nei diversi stadi patologici T. (G) Espressione di MPO nei sottotipi molecolari PAM50, con etichette dei sottotipi indicate. (H) Immagini rappresentative di immunohistochimica (IHC) per MPO di tessuto normale adiacente al seno e di tessuto tumorale del seno. Le aree racchiuse in box indicano le regioni mostrate a maggiore ingrandimento. Le immagini di panoramica a 20× includono barre della scala di 100 µm, mentre le immagini a maggiore ingrandimento a 40× includono barre della scala di 50 µm. Queste immagini sono fornite come riferimenti qualitativi a livello proteico e non sono state utilizzate per analisi morfometriche quantitative o statistiche. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 3: Analisi di correlazione e di espressione differenziale associata a MPO nel cancro al seno. (A) I primi 30 geni codificanti positivamente correlati con l'espressione di MPO a livello di mRNA, basati sui coefficienti di correlazione di Pearson ottenuti dal database TCGA. (B) I primi 30 geni codificanti negativamente correlati con l'espressione di MPO a livello di mRNA, basati sui coefficienti di correlazione di Pearson. (C) Grafici a dispersione che illustrano le correlazioni di Spearman tra MPO e geni sovraespressi in risposta infiammatoria. (D) Grafici a dispersione che illustrano le correlazioni di Spearman tra MPO e geni sovraespressi dai marcatori di EMT. (E) Grafici a dispersione che illustrano le correlazioni di Spearman tra MPO e geni sovraespressi da ROS. (F) Mappa termica dei cluster genici associati a MPO basata sul significato clinico (stadio T e PAM50). (G) Rete PPI predetta tramite il database STRING per le proteine associate a MPO. (H) Grafico a vulcano dei geni differenzialmente espressi tra gruppi tumorali con livelli elevati e bassi di MPO, definiti in base alla mediana, nel cohort TCGA-BRCA. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 4: Analisi dell'arricchimento di MPO nel cancro al seno. (A) Analisi dell'arricchimento dell'ontologia genica dei 2.013 geni a espressione differenziale tra i gruppi MPO-alto e MPO-basso. (B) Analisi dell'arricchimento del percorso dell'Enciclopedia di Kyoto dei Geni e dei Genomi (KEGG) dei 2.013 geni a espressione differenziale. (C) Visualizzazione integrata dell'arricchimento dell'ontologia genica che combina i termini arricchiti con la direzione dell'espressione differenziale e i valori di |log2FC|. (D) Grafico rappresentativo di arricchimento GSEA per un insieme di geni legati al sistema immunitario associato a MPO; nel pannello sono indicati il nome dell'insieme di geni, il punteggio di arricchimento normalizzato e il valore q FDR. (E) Grafico rappresentativo di arricchimento GSEA per un ulteriore insieme di geni legati al sistema immunitario associato a MPO; nel pannello sono indicati il nome dell'insieme di geni, il punteggio di arricchimento normalizzato e il valore q FDR. (F) Grafico rappresentativo di arricchimento GSEA per un ulteriore insieme di geni legati al sistema immunitario associato a MPO; nel pannello sono indicati il nome dell'insieme di geni, il punteggio di arricchimento normalizzato e il valore q FDR. (G) Grafico rappresentativo di arricchimento GSEA per un ulteriore insieme di geni legati al sistema immunitario associato a MPO; nel pannello sono indicati il nome dell'insieme di geni, il punteggio di arricchimento normalizzato e il valore q FDR. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 5: Correlazione tra arricchimento delle cellule immunitarie ed espressione della MPO nel cancro al seno. (A) Diagrammi a dispersione che mostrano le correlazioni tra l'espressione della MPO e il punteggio ESTIMATE, il punteggio immunitario e il punteggio stromale. (B) Diagrammi a scatola (box plot) che mostrano le differenze nei punteggi ESTIMATE, immunitario e stromale tra i gruppi tumorali con espressione della MPO alta e bassa definiti in base alla mediana. (C) Analisi basata su TIMER/TIMER2.0 che mostra le associazioni tra l'espressione della MPO e l'infiltrazione stimata delle principali popolazioni di cellule immunitarie. (D) Diagramma a bastoncino (lollipop plot) che mostra le correlazioni di Spearman tra l'espressione della MPO e i punteggi di arricchimento stimati mediante ssGSEA per 24 tipi di cellule immunitarie. I valori p derivanti da multiple correlazioni tra cellule immunitarie sono stati aggiustati utilizzando il metodo Benjamini–Hochberg per il tasso di falsa scoperta. (E) Mappa termica (heatmap) che illustra i modelli di arricchimento delle cellule immunitarie a livello campione nell'intera coorte TCGA-BRCA. (F) Diagrammi a scatola che mostrano il primo insieme di differenze nei punteggi di arricchimento delle cellule immunitarie stimati mediante ssGSEA tra i gruppi tumorali con espressione della MPO alta e bassa definiti in base alla mediana; i confronti tra gruppi sono stati effettuati utilizzando il test della somma dei ranghi di Wilcoxon con correzione di Benjamini–Hochberg. (G) Diagrammi a scatola che mostrano il secondo insieme di differenze nei punteggi di arricchimento delle cellule immunitarie stimati mediante ssGSEA tra i gruppi tumorali con espressione della MPO alta e bassa definiti in base alla mediana; i confronti tra gruppi sono stati effettuati utilizzando il test della somma dei ranghi di Wilcoxon con correzione di Benjamini–Hochberg. (H) Grafico a barre sovrapposte (stacked bar plot) che mostra le frazioni di cellule immunitarie stimate mediante CIBERSORT in base alla matrice di firma LM22 per 22 tipi di cellule immunitarie nei gruppi tumorali con espressione della MPO bassa e alta definiti in base alla mediana. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 6: Analisi della metilazione del DNA del gene MPO nel cancro al seno. (A) Mappa termica che mostra i modelli di metilazione di MPO nei gruppi con espressione di MPO alta e bassa definiti in base alla mediana. (B) Curva di sopravvivenza di Kaplan-Meier che dimostra il significato prognostico della metilazione nel sito cg27456487. (C) Curva di sopravvivenza di Kaplan-Meier che dimostra il significato prognostico della metilazione nel sito cg02668773. (D) Curva di sopravvivenza di Kaplan-Meier che dimostra il significato prognostico della metilazione nel sito cg07110356. (E) Curva di sopravvivenza di Kaplan-Meier che dimostra il significato prognostico della metilazione nel sito cg11151395. (F) Curva di sopravvivenza di Kaplan-Meier che dimostra il significato prognostico della metilazione nel sito cg14619064. (G) Curva di sopravvivenza di Kaplan-Meier che dimostra il significato prognostico della metilazione nel sito cg22331200. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 7: Analisi delle correlazioni tra MPO e geni associati ai neutrofili a livello di mRNA mediante il database TCGA. (A) Visualizzazione della rete di interazione proteica, che mostra le interazioni tra la proteina centrale e altre proteine. (B) Analisi di correlazione dei 20 geni principali associati ai neutrofili con MPO, che mostra i coefficienti di correlazione e la distribuzione dei valori P per diversi geni. (C) Diagramma a corde delle correlazioni tra i 20 geni principali associati ai neutrofili, che rappresenta visivamente l'intensità e la direzione delle associazioni geniche. (D) Mappa termica di correlazione dei 20 geni principali associati ai neutrofili, che mostra i coefficienti di correlazione e i livelli di significatività attraverso gradienti di colore e marcatori statistici. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 8: Raggruppamento a singola cellula e analisi della comunicazione cellula-cellula associata a MPO nel dataset di singola cellula del cancro al seno. (A) DotPlot dei geni marcatore canonici nei diversi cluster per l'annotazione dei tipi cellulari. (B) Visualizzazione UMAP delle popolazioni cellulari annotate. (C) Mappa termica dei geni marcatore selezionati nei diversi cluster cellulari. (D) DotPlot che riassume i punteggi associati a MPO nei diversi tipi cellulari annotati, calcolati utilizzando AUCell, ssGSEA e Seurat AddModuleScore sulla base del set genico fornito nel File Supplementare 1. (E) Rete di interazione cellula-cellula che mostra la comunicazione tra le cellule tumorali epiteliali stratificate per segnale associato a MPO e altri tipi cellulari; la larghezza delle linee rappresenta l'intensità dell'interazione e la dimensione dei nodi riflette l'attività complessiva dell'interazione. (F) Mappe termiche che mostrano i modelli di segnalazione in uscita e in entrata tra i diversi tipi cellulari. (G) Grafico a bolle dei percorsi di segnalazione in uscita dalle cellule tumorali epiteliali stratificate per segnale associato a MPO verso altri tipi cellulari. (H) Grafico a bolle dei percorsi di segnalazione in entrata da altri tipi cellulari verso le cellule tumorali epiteliali stratificate per segnale associato a MPO. (I) Distribuzione dell'espressione di MPO nei diversi tipi cellulari annotati. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 9: Analisi dell'atlante single-cell e silenziamento virtuale esplorativo dell'output di sensibilità alla MPO. (A) DotPlot che mostra l'espressione dei geni marcatori canonici nei diversi cluster di cellule singole; la dimensione del punto rappresenta la percentuale di cellule che esprimono ciascun marcatore, mentre l'intensità del colore rappresenta il livello medio di espressione. (B) Visualizzazione UMAP delle popolazioni di cellule singole annotate, in cui ogni colore rappresenta un tipo cellulare o un cluster distinto. (C) Visualizzazione UMAP dell'espressione dei principali geni marcatori, che mostra la distribuzione dell'espressione dei geni marcatori per i diversi tipi cellulari, inclusi i leucociti mieloidi. (D) Grafico a barre sovrapposte delle proporzioni dei cluster cellulari nei diversi campioni. (E) Visualizzazione UMAP dell'espressione del gene MPO. (F) Grafico a violino che mostra le metriche di controllo qualità (QC) del sequenziamento a singola cellula. (G) Grafico di clustering dei principali geni marcatori. (H) DotPlot dei geni marcatori canonici a livello di cluster. (I) Grafico a vulcano dei geni modificati nell'analisi di sensibilità al silenziamento virtuale. (J) Grafico a dispersione di spostamento rispetto alla significatività. (K) Grafico a frecce di allineamento della varietà (manifold alignment). (L) Analisi di arricchimento GO BP (biological processes) dei geni derivanti dall'output del silenziamento virtuale. (M) Analisi di arricchimento del percorso KEGG dei geni derivanti dall'output del silenziamento virtuale. (N) I 20 geni con lo spostamento maggiore nella varietà (manifold displacement) dopo l'esclusione di MPO. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Figura supplementare 1: Analisi aggiuntive della sopravvivenza per MPO nella coorte TCGA-BRCA. (A,B) Questo file contiene analisi supplementari della sopravvivenza di Kaplan-Meier per (A) la sopravvivenza globale e (B) la sopravvivenza specifica per la malattia, stratificate in base alla soglia mediana di espressione tumorale di MPO. Queste analisi sono fornite come analisi aggiuntive degli esiti alla Figura 2D e non sono risultate statisticamente significative nella coorte attuale.Cliccare qui per scaricare questo file.
Figura supplementare 2: Annotazione esplorativa dei fattori trascrizionali candidati per MPO. (A) Diagramma di Venn che mostra l'intersezione dei fattori trascrizionali candidati provenienti da tre risorse pubbliche di fattori trascrizionali. (B) Risultato del confronto dell'espressione di MYC. (C) Mappa termica delle correlazioni tra fattori trascrizionali con etichette per righe e colonne. (D) Risultato della correlazione tra MPO e MYC. (E) Risultato dell'analisi di sopravvivenza per MYC. (F) Risultato dell'analisi ROC per MYC. Gli output relativi a MYC sono mostrati solo come annotazioni supplementari di fattori trascrizionali candidati e non vengono utilizzati per supportare conclusioni meccanicistiche sui regolatori a monte.Clicca qui per scaricare questo file.
Figura supplementare 3: Risultato dell'analisi esplorativa di recupero di farmaci-geni da DGIdb per MPO. I nodi grigi rappresentano il gene MPO, i nodi arancioni rappresentano le voci di piccole molecole recuperate e le linee di collegamento indicano relazioni farmaco-gene predette dalle basi di dati.Cliccare qui per scaricare questo file.
Tabella supplementare 1: La matrice delle firme cellulari LM22 utilizzata per l'analisi di descomposizione delle cellule immunitarie basata su CIBERSORT per 22 tipi di cellule immunitarie. I simboli genici sono stati armonizzati, le voci duplicate sono state rimosse e i geni disponibili sono stati incrociati con le corrispondenti matrici di espressione TCGA-BRCA o GSE161529 prima dell'analisi successiva.Cliccare qui per scaricare il file.
Tabella supplementare 2: Elenco dei geni associati ai neutrofili utilizzato per l'analisi STRING/PPI, la priorizzazione dei geni hub e l'analisi di correlazione tra MPO e i geni hub. Cliccare qui per scaricare il file.
Tabella supplementare 3: Risultati esplorativi del recupero di interazioni farmaco-gene tramite DGIdb e annotazioni ADMET per MPO. Questo file contiene i record di interazioni chimica-gene associati a MPO recuperati da DGIdb e le annotazioni a livello di composto predette per quanto riguarda proprietà fisico-chimiche, farmacocinetiche e tossicologiche. Questi risultati sono forniti esclusivamente come annotazioni chimiche preliminari e non devono essere interpretati come elenchi di candidati terapeutici. Non attestano inibizione di MPO, interazione con il bersaglio, specificità del ligando, selettività, sicurezza, efficacia terapeutica o idoneità clinica. I valori presenti in questa tabella rappresentano parametri predetti di natura fisico-chimica e similitudine ai farmaci per i composti elencati. Il peso molecolare è espresso in grammi per mole (g/mol). I valori relativi agli accettori di legami a idrogeno e ai donatori di legami a idrogeno indicano rispettivamente il numero predetto di accettori e donatori di legami a idrogeno. Il coefficiente di partizione ottanolo-acqua di Moriguchi indica la lipofilicità predetta. Le violazioni delle regole di Lipinski indicano il numero di criteri della regola del cinque di Lipinski non soddisfatti da ciascun composto. Il punteggio di biodisponibilità rappresenta il punteggio predetto relativo alla biodisponibilità orale, mentre l'area superficiale topologica si riferisce all'area superficiale polare topologica predetta.Cliccare qui per scaricare il file.
File Supplementare 1: Elenco dei geni associati all'MPO utilizzato per il punteggio di firma singola con AUCell, Seurat AddModuleScore e ssGSEA. Cliccare qui per scaricare il file.
File Supplementare 2: Risultati esplorativi di annotazione per fattori trascrizionali candidati e miRNA per MPO. Questo file contiene risultati di annotazione per fattori trascrizionali candidati e miRNA derivati da database basati su risorse pubbliche, tra cui KnockTF, ChIP-Atlas, GTRD e TargetScan. Queste annotazioni sono fornite esclusivamente per la priorizzazione esplorativa di candidati e non vanno interpretate come evidenza funzionale di una regolazione a monte di MPO nel cancro al seno.Cliccare qui per scaricare il file.