基于基底膜相关基因评估肺腺癌的免疫特征

摘要

肺腺癌(lung adenocarcinoma, LUAD)是人类主要的恶性肿瘤之一，肿瘤细胞突破基底膜(basement membrane, BM)引起肿瘤侵袭是决定LUAD预后的关键因素。本研究旨在识别与BM相关的基因特征，以改善LUAD的整体预后。从癌症基因组图谱(the cancer genome atlas, TCGA)数据库中下载LUAD样本的基因表达数据和相应的临床信息。基于BM相关基因构建预后模型，采用Kaplan-Meier(K-M)生存曲线评估高风险组和低风险组患者的预后。通过列线图构建、功能富集、肿瘤免疫微环境分析和小分子药物预测等方法，深入探讨BM相关基因特征在LUAD中的作用。从TISCH2数据库中获取了5名LUAD患者的单细胞数据，并进行BM相关特征的验证和细胞来源探索。本研究构建了一个基于10个BM相关基因的预后模型，K-M生存分析表明，高风险评分的LUAD患者预后较差。进一步的单变量和多变量Cox回归分析确定了BM风险评分是LUAD患者的独立预后因素。此外，列线图也展示出BM风险评分能够对LUAD患者进行精确的风险分层。京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)、基因本体论(gene ontology, GO)和基因集富集分析(gene set enrichment analysis, GSEA)的结果显示，高风险组中的特征基因在免疫相关通路中富集，并与免疫检查点呈正相关。在单细胞数据中，发现LAD1在多种细胞中表达，特别是在恶性细胞中高表达。本研究发现了一种基于BM相关基因的LUAD预后指数，该指数可以对患者进行分层，从而更好地选择可能从免疫疗法中受益的个体。

关键词

基底膜 / 肺腺癌 / 免疫微环境 / 预后