检索历史 清除

摘要目的：以TCGA数据库和提取出的坏死性凋亡基因集为基础筛选出肺腺癌组织与正常组织之间具有差异表达的坏死性凋亡基因，挖掘与预后有关的坏死性凋亡基因，并建立预后模型，探讨坏死性凋亡基因在肺腺癌发生发展中可能的作用机制。<br>　　方法：1.TCGA数据库、提取坏死性凋亡基因集<br>　　从TCGA数据库获取肺腺癌患者表达数据及临床资料，从GSEA数据库、KEGG数据库和已发表的文献中提取坏死性凋亡基因集。利用R中的“limma”包筛选有差异表达的基因，同时与坏死性凋亡基因集取交集得到具有差异表达的坏死性凋亡基因（DENRGs）。使用“pheatmap”包将肺腺癌组织与正常组中坏死性凋亡基因的表达差异进行可视化。<br>　　2.坏死性凋亡基因潜在的生物学过程、突变情况、蛋白之间的联系<br>　　利用R中“clusterProfiler”包、CBioPortal数据库、String数据库分别探讨DENRGs在肺腺癌中可能参与的生物学过程、突变情况及已知蛋白之间相互的联系。<br>　　3.筛选与预后相关的坏死性凋亡基因，建立预后模型<br>　　使用单因素COX及最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归模型筛选预后相关的坏死性凋亡基因，并构建坏死性凋亡相关基因预后指数(NRGPI)。利用“survival”和“survivalROC”包分别建立Kaplan-Meier生存曲线和依赖时间的受试者工作特征(ROC)曲线。<br>　　4.筛选独立预后因素<br>　　NRGPI与临床特征之间的关系使用“limma”和“ggpubr”包来评估，并利用“survival”包采用单因素及多因素Cox回归分析NRGPI与肺腺癌患者预后的关系。<br>　　5.免疫浸润分析<br>　　利用CIBERSORT算法评估22个免疫细胞在每个肺腺癌患者中的相对比例，并采用CIBERSORT算法和ssGSEA算法评估高低两组中免疫细胞差异。利用“corrplo”包评估每个坏死性凋亡预后基因与不同免疫细胞之间的关系。<br>　　结果：1.筛选肺腺癌组织与正常组织中表达差异的坏死性凋亡基因<br>　　对TCGA数据库下载的510份肺腺癌组织及58份正常肺组织表达数据分析，共获得5395个显著差异表达的基因，其中3373个基因表达上调，而2022基因表达下降。与坏死性凋亡集取交集，共有37个DENRGs，其中表达上调的基因有21个，另16个基因表达下调。<br>　　2.DENRGs的生物学过程、蛋白与蛋白之间相互作用联系、突变情况<br>　　GO分析显示DENRGs富集在I型干扰素受体结合过程、白细胞增殖、调节适应性免疫反应等过程。通过KEEG分析，DENRGs主要富集于NO D-样受体信号通路、炎症介质对瞬时感受器电位（TRP）通道调节等通路过程。String数据库分析已知蛋白之间联系发现它们主要涉及调控核苷酸结合寡聚结构域1/2信号通路、调节基质金属肽酶分泌、介导白介素-23产生等过程。高达71.3%(164/230)肺腺癌患者发生DENRGs突变，突变以扩增及缺失突变常见。<br>　　3.筛选与预后相关的坏死性凋亡基因，并获取风险评分<br>　　将肺腺癌临床数据与表达数据结合,共获得497名肺腺癌患者（除去生存状态缺失患者）。对DENRGs进行单因素COX共获得10个预后基因。采用LASSO分析得到5个预后基因（PLK1、ALDH2、NDRG2、IL1A、P PP1R3G）及风险系数（0.181，-0.004，?0.048，0.072，0.282）。生存曲线显示，相对于低风险评分肺腺癌患者，高风险评分患者与较短的总生存期相关（P＜0.001）。对于不同生存状态的肺腺癌患者，存活患者具有更低的风险评分（P=8e-7）。在1、3、5年生存率中，预后模型的曲线下面积(A UC)分别为0.689、0.669、0.634。<br>　　4.独立预后因素<br>　　通过对原始数据整理除去部分临床数据缺失的患者，共纳入344名肺腺癌患者做后续分析。结合患者年龄、吸烟、既往肿瘤病史、TNM分期等临床因素,单因素COX分析显示既往肿瘤史（P=0.01）、T（P=2.6e-05）、N(P=1.2e-07)、M(P=0.037)、分期（P=1.5e-07）、风险评分（P=1.1e-05）均影响肺腺癌患者预后。而年龄（P=0.59）、性别(P=0.74)、肿瘤位置(P=0.34)、吸烟（P=0.134）可能不是影响肿瘤预后的因素。多因素COX分析发现既往肿瘤史(P=5.5e-04)、分期(P=5.7e-07)、风险评分(P=6.9e-05)是肺腺癌患者的独立预后因素。有淋巴结转移（P＜0.001）、更高分期（Ⅲ-ⅣP＜0.01）的患者具有更高的风险评分。<br>　　5.免疫浸润情况<br>　　22个免疫细胞类别在每个肺腺癌患者中所占比例不同。相对于高危组而言，低危组患者记忆B淋巴细胞、静息记忆CD4T细胞、单核细胞、静息/活化的树突状细胞等免疫细胞比例显著升高，而巨噬细胞M0、巨噬细胞M1的比例则相反(差异均具有统计学意义P＜0.05)。比较高低危两组之间的免疫细胞表达差异。高危组患者的中性粒细胞、Th2T细胞等免疫细胞表达升高，然而一些免疫细胞（如激活的B细胞、未成熟B细胞等）表达则呈现相反结果(差异均具有统计学意义，P＜0.05)。PLK1与CDT4细胞（r=0.36）、巨噬细胞M0（r=0.32）/M1（r=0.3）正相关，而与肥大细胞（r=-0.39）、静息CD4T细胞（r=-0.32）、静息树突状细胞（r=-0.31）等负相关。PPP1R3G与巨噬细胞M0(r=0.3)/M1(r=0.14)浸润呈正向关系。ALDH2、NDRG2这两个基因与肿瘤中活化CD4细胞(r=-0.29,-0.34)浸润少相关，与较多记忆B细胞(r=0.25,0.24)、单核细胞(r=0.22,0.24)浸润相关。IL1A高表达与肿瘤中浸润较多中性粒细胞(r=0.31)、静息树突状细胞(r=0.23)相关。<br>　　结论：1.DENRGs主要富集于免疫相关的生物学过程，与炎症反应相关信号通路密切相关。<br>　　2.通过对肺腺癌数据和提取的坏死性凋亡数据集分析，得到5个与预后相关的坏死性凋亡基因，并构建预后模型。该预后模型与较差临床特征（如淋巴结转移、高TNM分期）相关，是肺腺癌患者的独立预后因素，对LUAD患者预后具有一定预测能力。<br>　　3.高低风险组中免疫细胞浸润存在差别，可能是通过影响肺腺癌免疫微环境进而影响肺腺癌患者的预后。