结肠癌免疫相关基因对预后模型构建及预后的相关性分析

作者：李高勤; 雍文兴; 牛帆; 苏欢; 宋忠阳; 王淼; 杜婷婷; 金娟; 张志明^*

来源：生物医学工程与临床, 2021, 25(02): 210-218.

DOI：10.13339/j.cnki.sglc.20210226.017

• 结肠癌
• 总生存期
• 预后模型
• 免疫相关基因对(IRGP)

目的结肠癌作为常见的消化道恶性肿瘤,越来越多的证据表明结肠癌预后与免疫系统之间存在相关性。实验目的是建立一个稳健的免疫相关基因对(IRGP)预后模型来评估结肠癌患者的总生存期(OS)。方法从TCGA、GEO 2个数据库下载结肠癌患者的基因表达谱和临床信息,将两组数据分别规定为Training组和Testing组。按照中位数绝对偏差(MAD)> 0.5筛选差异基因,并与Imm Port数据库下载的免疫相关基因取交集筛选免疫表达基因。对每个样品中筛选的免疫相关基因进行两两配对构建IRGP,进行Lasso Cox比例风险回归和10倍交叉验证,计算免疫相关基因对系数(IRGPI)以构建IRGP预后模型。用受试者工作特性(ROC)曲线分析来确定1年总生存率的IRGPI的最佳cut-off值。根据cut-off值将患者分为高免疫风险组与低免疫风险组。运用单变量和多变量Cox比例风险回归分析评估IRGPI对其他临床因素的预测能力。采用在线分析工具Ciber Sort评估了22种免疫细胞在不同风险组中相对比例。采用g Profiler和Bioconductor包fgsea对预后免疫相关基因进行基因本体(GO)分析和基因集富集分析(GSEA)。结果在2 499个免疫相关基因中,有56对免疫相关基因与Testing组OS显著相关(P <0.001)。在Testing组中,以IRGP预后模型cut-off值-0.562将患者分为高免疫风险组和低免疫风险组,两组差异有统计学意义(P=0.015)。在单因素Cox分析中,IRGP模型风险值与肿瘤分期等临床特征对预后有影响。在多因素Cox分析中IRGP模型风险值可以作为独立预后因素。对预后免疫相关基因进行GO分析和GSEA发现,高免疫风险组基因涉及对刺激的反应、细胞周期调控、多种RNA加工处理等多种生物学过程。免疫细胞浸润分析显示未活化的CD4+记忆性T细胞、活化的自然杀伤细胞、嗜酸性粒细胞在不同免疫风险组之间差异表达。结论实验成功构建了对结肠癌有预后价值的IRGP预后模型,为结肠癌的治疗与预后评估提供新的见解与思路。

• 单位
  甘肃中医药大学附属医院; 甘肃中医药大学