基于生物信息学构建免疫相关基因口腔鳞状细胞癌预后模型及免疫浸润分析
Construction of prognostic model for oral squamous cell carcinoma based on immune-related genes and immune infiltration analysis using bioinformatics
摘要目的 构建与口腔鳞状细胞癌(OSCC)预后相关的免疫基因风险回归模型,并分析其与免疫浸润特征及转录因子调控网络的关系,以评估患者的预后情况.方法 从ImmPort数据库获取2 498个免疫基因数据,从Cistrome Cancer数据库获取318个转录因子数据,并从癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载OSCC的mRNA表达数据及相应的临床信息.通过R4.2.2进行数据分析,筛选出OSCC中差异表达的免疫基因和转录因子,并使用单因素和多因素Cox回归分析及LASSO回归分析筛选出与预后相关的免疫基因,进而建立预后相关免疫基因风险回归模型.同时,应用Cytoscape 3.7.1构建转录因子-免疫基因调控网络,并分析该模型与免疫细胞浸润丰度之间的关系.结果 共筛选出313个差异表达的免疫基因,并从中选出10个用于构建OSCC风险评估模型的免疫基因,包括肽聚糖识别蛋白4(PGLYRP4)、趋化因子配体26(CCL26)、跨膜蛋白信号素3A(SEMA3A)、胃泌素(GAST)、白细胞介素33(IL-33)、分泌型Ly6/PLAUR结构域含蛋白1(SLURP1)、斯坦尼钙蛋白1(STC1)、精氨酸加压素受体2(AVPR2)、肿瘤坏死因子受体超家族成员19(TNFRSF19)和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA4),这些基因均与OSCC患者的预后相关.转录因子-免疫基因调控网络分析揭示了信号转导子和转录激活子(STAT)1、STAT2、ETS原癌基因1(ETS1)等转录因子与CTLA4、趋化因子受体8(CCR8)和穿孔素1(PRF1)等免疫基因之间的显著调控关系.生存分析显示,高风险评分组的5年生存率低于低风险评分组(P<0.001),受试者工作特征曲线下面积为0.688,表明该模型在预测患者生存方面具有较高的可靠性.此外,随着风险评分的增加,B细胞、CD8+T细胞和树突状细胞的含量呈下降趋势,提示该模型与免疫浸润特征存在显著关联.单因素和多因素Cox分析结果提示,临床分期、T分期、N分期和风险评分可独立评估OSCC患者的预后状态,并发现特定免疫基因表达水平与疾病分期及分级显著相关,且男性及分期较高的患者具有更高的风险值.结论 成功构建了一个OSCC预后相关免疫基因风险回归模型,并揭示了其与免疫浸润特征及转录因子调控网络的关联,该模型可能成为OSCC患者临床预后和风险评估的重要工具.
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