单细胞分析如何过渡到预后模型？( 二 ) ：单细胞分析如何过渡到预后

然后确定是否可以使用大量RNA-seq数据识别观察到的GBM细胞亚群。如在所示图3A-4C ，相关性分析表明，无论是TCGA数据库还是CGGA数据库， I型GDRGs的scRNA-seq数据与bulkRNA-seq数据高度相关II型GDRGs 。这些发现表明， I型和II型GBM细胞也可以通过大量RNA-seq数据通过GDRG的表达来识别，因为这些高度相关的基因可能表明一个共同的细胞起源。

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图3.两种GDRG亚型的相关性分析和体细胞突变分析
3、两个GBM细胞亚群的GDRG在功能上相关且大部分发生突变
为确定来自不同GBM细胞亚群的基因谱是否在功能上相关，作者利用metagens来代表相应基因谱的总体表达模式。 I型和II型元基因(分别由I型和II型gdrg组成)的表达量是由组成基因表达的加权平均数得出的。结果显示I型和II型metagene表达之间之存在很强的相关性，并在scRNA-seq和RNA-seq数据II型基因表达谱表达。表明I型和II型GDRGs功能相关,功能上相关的具有不同区分模式的不同GBM子集。
作者还分析了TCGA队列中GDRG的体细胞突变状态。大多数GDRG（90.8％， 452/498）存在突变。表皮生长因子受体（EGFR）表现出最高的突变频率（53％），其次是CDK4（16％）和TSPAN31（16％）。 I型GDRGs中有246个基因（92.8％）具有突变， II型GDRGs中有262个基因（89.4％）具有突变。两组之间的突变频率无统计学意义。但是，排名前9位的GDRG中有8个是II型GDRG ，而只有1个是I型GDRG 。这些结果表明， GDRGs的突变状态具有高度的异质性，提示GDRGs在GBMs的发生发展过程中发挥着关键作用。
4、基于GDRG的GBM患者分类与不同的OS结局和临床病理特征相关
为建立基于GDRGs的表达模式的GBM分类，对来自TCGA数据库的151名GBM患者进行了基于机器学习的无监督共识聚类。根据累积分布函数（CDF）曲线和共识热图下面积的相对变化，确定最佳簇数为两个（k值=2），并且在CDF下面积未观察到明显的增加。曲线（图5A–5C）。因此，所有GBMs分为两组：分子簇1(MC1)的80例(53.0%)和分子簇2(MC2)的71例(47.0%) 。 Kaplan-Meier生存分析表明， MC1GBM的患者的OS显着低于MC2GBM的患者。

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图4.GBM患者基于GDRG的分类的识别和验证
之后在CGGA队列中验证了GDRG的分类。如在所示图5G-5I ，也被确定的簇的最佳数目是两个（k值=2），并且将患者还归类为MC1（265例， 75.7％）和MC2（85例，占24.3％）。 Kaplan-Meier生存分析还表明，与MC2GBM相比， MC1GBM的患者的OS较差。
此外比较了TCGA队列中患者的两个MC之间GDRGs的表达模式和临床病理特征。 I型GDRG基因表达谱的表达水平显著升高， II型GDRG基因表达谱的表达水平MC1GBM的比MC2GBM患者显著降低。在CGGA验证队列中也观察到了相同的发现。因此假设MC1患者主要对应于I型GBM子集的功能特性，而MC2患者主要对应于II型GBM子集的功能特性。
MC1型GBMs患者中I型GDRGmetagene的表达水平显著高于MC2型GBMs患者， II型GDRGmetagene的表达水平显著低于MC2型GBMs患者。在CGGA验证队列中也发现了同样的结果。因此，因此假设MC1患者主要符合I型GBM亚群的功能特性，而MC2患者主要符合II型GBM亚群的功能特性。

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表1.TCGA训练队列和CGGA验证队列的MC1和MC2亚组GBM患者的基线资料
表1显示了MC1和MC2GBMs患者的人口学特征和临床病理特征。与MC2患者相比， TCGA队列和CGGA队列中的MC1患者均明显年轻(P=0.007) 。然而，患者两种MCs在其他变量上无显著差异(P均>0.05) 。综上所述，上述结果表明，基于GDRG的GBM患者分类在不同人群中是稳健和可靠的，并且可以根据该分类明确区分不同的生存结局。
5、基于GDRG的GBM患者分类与免疫检查点的表达模式与免疫治疗反应的不同可能性相关
确定了6个主要免疫检查点的表达，分别是PDCD1（PD1）， CD274（PDL1）， PDCD1LG2（PDL2）， CTLA4 ， CD80和CD86 ，并比较了GBM患者的两个GBM细胞亚群和两个MC 。根据scRNA-seq数据， PD1 ， PDL1和PDL2在I型GBM细胞中高表达，而CTLA4 ， CD80和CD86在II型GBM细胞中高表达。就大量RNA序列数据而言，在TCGA数据库和CGGA数据库中， MC1GBM患者中PD1 ， PDL1和PDL2高表达，而MC2GBM患者中CTLA4 ， CD80和CD86高表达。

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