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各位老师大家好，今天小骨为大家带来的这篇文章厉害了，虽然发的是二区，但是生信思路经典且完整，首次建立“R-loop评分模型(RGPSM)”，为肿瘤基因组不稳定性研究提供可推广的生信范式。和小骨一起来看看吧🌈🌈1.跨平台数据整合→创新性应用“Combat”算法消除GEO多数据集(GSE21257/GSE16091)批次效应，构建标准化队列(GEO-OS)。
2.机器学习驱动靶点筛选→LASSO+随机森林(RSF)双模型优化，从10个R-loop基因中锁定核心靶点 PSIP1(C-index=0.754)，突破传统单方法局限。
3.单细胞多维验证→结合AUCell评分系统量化单细胞RGPSM特征，揭示PSIP1在恶性成骨细胞的特异性表达;CellChat解码高评分组细胞互作网络，发现促肿瘤信号通路激活。
4.全链条分析闭环：批量RNA-seq→差异表达/免疫浸润分析 → scRNA-seq轨迹推断(伪时序)→实验验证(DRIP-seq/qPCR)，实现“数据-机制-靶点”三级验证。下面让我们一起来看看具体文章内容吧！
文章标题：Identifying PSIP1 as a critical R-loop regulator in osteosarcoma via machine-learning and multi-omics analysis
中文标题：机器学习和多组学分析确定PSIP1作为骨肉瘤关键R环调控因子
发表期刊：Cancer Cell Int
发表时间：2025年4月
影响因子：5.8/Q2
研究背景
骨肉瘤（Osteosarcoma）是一种恶性骨肿瘤，多发于青少年，易转移且预后差，其发病机制复杂，涉及基因组不稳定性和表观遗传失调。R-loop（DNA:RNA杂交体）的异常积累是基因组不稳定的关键因素之一，但在骨肉瘤中的作用尚不明确。本研究通过机器学习与多组学分析（如转录组、表观基因组和蛋白质互作网络）系统筛选骨肉瘤中R-loop调控的关键因子，发现PSIP1作为新型R-loop调控枢纽，可能通过影响DNA修复和转录调控促进骨肉瘤进展。这一发现为理解骨肉瘤的分子机制提供了新视角，并提示PSIP1或可作为潜在治疗靶点。
研究方法
研究结果
1.RGPSM的开发和验证
研究通过整合GSE21257和GSE16091数据集（经“Combat”校正，形成GEO-OS数据集），筛选出10个共享的R-loop相关基因（RPGs），并基于机器学习构建预后模型（RGPSM）。随机生存森林（RSF）模型在训练集（Target-OS）、验证集（GEO-OS）及独立测试集（GSE33382）中表现最优（平均C-index=0.754）。RGPSM在1/3/5年预后预测中均展现高准确性（如Target-OS的AUC达0.951~0.984），且能显著区分高低风险组（KM分析，P<0.0001）。此外，在GSE21257、GSE16091及Meta-OS数据集中进一步验证了其稳健性，证实RGPSM可作为骨肉瘤预后的可靠生物标志物。
通过分析Meta-OS等数据集，研究发现 RGPSM评分与骨肉瘤(OS)患者的预后显著相关，且与Huvos分级(低评分对应化疗敏感组II/IV)、转移状态(高评分者更易转移)独立关联(Uni-/Multi-COX回归，P<0.05)。整合RGPSM、转移状态和Huvos分级的诺模图模型展现出卓越的预测性能(1/3/5年AUC:
0.944/0.904/0.933)，校准曲线和决策曲线证实其临床实用性，提示RGPSM可作为化疗耐药和转移风险的潜在标志物。通过分析高/低RGPSM组的差异表达基因（DEGs），研究发现R-loop在骨肉瘤（OS）中可能通过调控免疫微环境（TME）促进肿瘤进展。高RGPSM组显示免疫抑制特征，包括肿瘤纯度升高、免疫浸润减少（如活化的CD8+ T细胞和NK细胞降低）及免疫检查点基因下调。通路分析揭示R-loop显著富集于Wnt信号、T细胞分化及Th17细胞调控等免疫相关通路，提示其可能通过介导免疫逃逸驱动OS恶化。这些发现为R-loop在OS免疫调节中的作用提供了新机制见解。
通过对11例OS患者的scRNA-seq数据（GSE152048）分析，研究发现高RGPSM评分组表现出显著的肿瘤恶性特征：恶性细胞（如软骨细胞、成骨细胞）比例增加，而免疫细胞（如TILs）减少。伪时间轨迹分析显示，成骨细胞向增殖型分化时RGPSM评分升高，提示R-loop可能促进OS恶性进展。细胞互作分析（CellChat）进一步揭示高RGPSM组的细胞间通信更强，涉及多条促肿瘤信号通路。这些结果从单细胞层面证实了R-loop通过调控肿瘤-免疫微环境互作驱动OS发展的潜在机制。
通过整合RNA-seq和scRNA-seq数据分析，研究发现PSIP1在骨肉瘤（OS）中具有显著的临床相关性：在高RGPSM组中特异性高表达（尤其在恶性成骨细胞和增殖型成骨细胞中），且与患者不良预后显著相关（p<0.05）。与其他候选基因（如DDX21、RPL10A等广谱表达基因）相比，PSIP1在OS细胞/组织中的表达显著高于正常对照（mRNA及蛋白水平），凸显其作为OS靶向治疗关键分子的潜力。这一发现为开发针对R-loop调控机制的新型OS治疗策略提供了重要依据。
该研究通过机器学习与多组学分析首次揭示PSIP1是骨肉瘤中调控R-loop的关键因子，其通过介导基因组不稳定性与免疫微环境重塑促进肿瘤进展，为骨肉瘤的预后预测和靶向治疗提供了新的生物标志物与干预策略。如果您对生信分析和公共数据库挖掘感兴趣，但时间和精力有限或者缺乏相关经验，小骨非常乐意为您提供如下服务：免费思路评估、付费方案设计和生信分析等，有意向的老师欢迎联系小骨哦！
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