免疫原性细胞死亡基因风险模型的建立及其对肝细胞癌预后和肿瘤微环境特征的预测价值

摘要

目的 鉴定肝细胞癌（HCC）免疫原性细胞死亡（ICD）相关基因，并基于相关基因构建评分模型预测HCC的预后和肿瘤微环境特征。方法 通过癌症基因组图谱数据库获取HCC数据集，采用热图展示了HCC中57个ICD相关基因的表达。基于ICD相关基因表达进行聚类分析，对2种ICD相关亚型（ICD低表达组和ICD高表达组）进行基因本体富集、京都基因和基因组百科全书富集、体细胞突变差异、免疫细胞浸润差异分析。构建LASSO Cox回归风险预后模型，验证其临床应用价值。构建列线图模型，预测患者1、3和5年的生存率。此外，采用qRT-PCR验证模型中关键基因的表达水平。两组间比较采用成组t检验，采用单因素和多因素Cox回归分析确定临床病理特征中的预后因素。采用Kaplan-Meier生存曲线进行预后分析。采用Spearman秩相关进行相关性分析。结果 ICD低表达组预后较差，ICD高表达组与良好的临床结果相关（P=0.004）。进一步研究表明ICD高表达组与免疫活性微环境相关，且ICD高表达组的基因主要富集于免疫相关通路（免疫球蛋白受体结合、造血细胞谱系和B淋巴细胞受体信号通路）。体细胞突变结果显示，ICD高表达组的CD274、CTLA4、HAVCR2、TIGIT、PDCD1和PDCD1LG2的基因表达水平较高（P值均<0.05）。利用8个ICD相关基因（HSP90AA1、ATG5、BAX、PPIA、HSPA4、TLR2、TREM1、LY96）建立风险预后模型，该模型在不同临床特征中均有较好的预测价值。单因素和多因素Cox回归分析表明，在训练集中，年龄和风险评分是总生存期的独立预后因素（P值均<0.05）。qRT-PCR结果表明，HSPA4和REM1在HCC肿瘤样本中的相对表达水平显著高于瘤旁组织（P值均<0.001）。ICD风险评分升高的患者与γδT淋巴细胞（r=-0.29）、浆细胞（r=-0.3）和CD8+T淋巴细胞（r=-0.37）呈负相关（P值均<0.05），与记忆B淋巴细胞（r=0.38）、静止树突状细胞（r=0.47）和M0型巨噬细胞（r=0.49）呈正相关（P值均<0.05）。结论 本研究确定了与HCC预后相关的ICD基因，为理解不同ICD表达谱相关的免疫特性提供了见解。构建的风险模型和列线图对于预测HCC患者的预后预测和免疫治疗指导具有重要的价值。

关键词

癌,肝细胞 / 免疫原性细胞死亡 / 预后 / 肿瘤微环境