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二硫死亡相关基因与长链非编码RNA构建肝癌预后模型
Wenqi Zhang1, Xiangran Gu2, Zhengrong Yuan2
1Department of Medical Laboratory Science, School of Medical Technology, Capital Medical University, Beijing, China.
背景:
肝癌是一种常见的高致死性恶性肿瘤。由于肝脏具有在肿瘤进展至晚期前将其隐匿的能力,早期检测往往十分困难。本研究通过分析与二硫死亡(disulfidptosis)相关的基因及长链非编码RNA(lncRNAs),探讨了一种新发现的细胞死亡形式——二硫死亡在肝癌中的预后价值。
方法:
对来自癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库的406例肝癌病例和58例正常病例数据,采用R和Perl软件进行差异表达分析、生存分析及Cox回归分析。候选基因进一步通过人类蛋白质图谱(Human Protein Atlas, HPA)和临床肿瘤蛋白质组学分析联盟(Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium, CPTAC)数据库进行验证。采用实时定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测候选基因在肝癌细胞系中的信使RNA(mRNA)表达水平。通过共表达分析鉴定与二硫死亡(disulfidptosis)相关的长链非编码RNA(lncRNA),并利用最小绝对收缩与选择算子(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)-Cox回归构建预后风险模型。通过内部队列验证、时间依赖性受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic, ROC)、一致性指数(concordance index, C-index)及预后列线图对模型的预测性能进行评估。
结果:
最初筛选出113个与二硫死亡相关的基因,其中45个显示出显著结果。经过Cox回归分析后,保留了26个基因,并检测到与这些基因共表达的739个长链非编码RNA(lncRNA)。六个与二硫死亡相关的基因(AAAS、IPO7、NCKAP1、PCBP2、RNH1和SMPD4) 被确定为独立的预后因素。利用HPA和CPTAC数据集验证了这些基因在蛋白质水平的表达。RT-qPCR结果表明NCKAP1,PCBP2,RNH1和SMPD4在肝癌细胞系(MHCC97-L、MHC97-H 和 HCC-LM3)中高表达,而正常肝细胞(THLE2)中表达较低。进一步构建了基于长链非编码RNA(lncRNA)的危险评分预后模型。筛选出三个关键的lncRNA用于构建预后特征。该特征能有效将患者分为高危和低危组,两组间生存结果差异显著,并被证实为一个独立的预后指标。
结论:
本研究提示,这六个基因可能作为肝癌有价值的预后指标,而基于相关长链非编码RNA构建的风险评估框架可能有助于肝癌的临床评估与个体化治疗。
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lncRNA - Long Non-coding RNAs
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