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吉林大学学报(医学版)2024年第01期:基于乳酸代谢相关基因的头颈部鳞状细胞癌分子亚型和临床特征的生物信息学分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨紫煦;苏畅;王波元;刘冲;李明贺;

单位:吉林大学口腔医院口腔颌面外科;吉林大学第二医院口腔科;

摘要:目的:筛选头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)差异预后乳酸代谢相关基因(LRGs),构建HNSCC的LRGs预后模型,并阐明其潜在的作用机制。方法 :由癌症基因组图谱(TCGA)数据库和基因表达综合(GEO)数据库获取HNSCC基因表达及临床数据,由GeneCards数据库中获取LRGs,采用R软件筛选HNSCC的LRGs。采用单因素Cox回归分析得到预后相关基因,基于预后相关LRGs鉴定出2种不同亚型,采用Kaplan-Meier (K-M)曲线分析比较2组患者预后,采用CIBERSORT算法进行2组患者间的免疫相关分析。采用多因素Cox回归分析和LASSO回归分析构建预后模型,采用受试者工作特征曲线(ROC)和K-M生存曲线评估LRGs与HNSCC患者生存和预后的关系。采用GSE27020、GSE41613和GSE65858数据集验证预后模型。基于风险评分进行分组,并进行免疫相关分析和肿瘤相关评分分析。结果:通过TCGA数据库从HNSCC样本中差异分析筛选出1 196个LRGs,单因素Cox回归分析筛选出27个差异表达基因(DEGs)与HNSCC患者预后相关,根据预后相关基因鉴定出2种不同的LRGs亚型(分组1和分组2),K-M生存曲线显示分组2患者总生存期(OS)明显高于分组1,分组2患者免疫细胞浸润水平明显高于分组1。多因素Cox回归分析和LASSO回归分析筛选出9个LRGs,包括次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶1 (HPRT1)、淀粉样蛋白前体蛋白(APP)、糖原磷酸化酶(PYGL)、尿激酶型纤溶酶原激活物(PLAU)、大麻素受体2(CNR2)、斯钙素2(STC2)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体1 (NLRP1)、整合素连接激酶(ILK)和叉头框蛋白B1 (FOXB1),构建预后模型,K-M曲线和ROC曲线显示上述9个基因表达水平与HNSCC患者生存和预后有关联,且均具有良好的1、 2和3年生存预测作用,ROC曲线下面积(AUC)均大于0.650,且预后模型的预后预测作用在GSE27020、GSE41613和GSE65858数据集中得到验证。根据风险评分分类的患者具有可区分的免疫状态。结论:基于生物信息学方法筛选出的HNSCC差异表达LRGs与HNSCC患者生存和预后有关联,由9个LRGs构建的预后模型可预测HNSCC患者的生存情况和治疗反应。

关键词:头颈部鳞状细胞癌;;乳酸代谢;;免疫浸润;;生物信息学;;LASSO回归分析

基金资助:吉林省财政厅科技项目(JCSZ2019378-13)