细胞外基质相关基因预后模型在脑胶质瘤中预测预后能力分析

摘要

目的 构建细胞外基质（ECM）相关基因预后模型，评价其预测胶质瘤患者预后的能力，探索基于该模型的胶质瘤免疫微环境特征。方法 基于肿瘤基因组图谱（TCGA）和基因型-组织表达（GTEx）数据库中胶质瘤以及正常脑组织数据，筛选获得差异基因（DEGs）；基于基因本体论（GO）数据库获取ECM相关基因，基于单因素Cox回归分析获取胶质瘤预后基因。将上述三部分取交集获得重叠候选基因，再经由Lasso分析获取最佳的4基因预后模型，并于TCGA以及中国脑胶质瘤图谱数据库（CGGA）中胶质瘤队列中进行生存分析和Cox回归分析。基于4基因预后模型以及TCGA患者预后数据构建预后列线图，并在CGGA胶质瘤队列中进行验证。最后，基于富集分析、免疫检查点分析以及免疫浸润分析探索4基因预后模型相关的免疫微环境特征。结果 22个重叠候选基因经由Lasso分析后获得最佳4基因预后模型，该模型的风险评分能够较好地预测TCGA以及CGGA胶质瘤患者的预后，并且是危险因素。细胞系验证实验中提示U251细胞系（人源胶质瘤细胞）最佳4基因表达均高于HA1800（人源星形胶质细胞），符合TCGA以及CGGA数据库分析结果。基于4基因预后模型构建的预后列线图同样具有较好地预测患者预后的能力。高风险组患者肿瘤组织内具有较高水平的M2型巨噬细胞浸润且免疫检查点相关分子（PD-L1,B7-H3,CTLA4,PD1,TIM3以及LAG3）高于低风险组。结论 ECM相关基因模型以及预后列线图均能够较好地预测胶质瘤患者的预后，高风险组患者具有抑制性免疫微环境特征，免疫检查点抑制剂可能是该类患者的潜在治疗方式。[国际神经病学神经外科学杂志, 2024, 51(2):35-47]

关键词

细胞外基质 / 胶质瘤 / 基因富集分析 / 免疫细胞浸润 / 预后

基金资助

国家自然科学基金（U20A20380,81672824,82172680）