原发性中枢神经系统淋巴瘤代谢相关分子亚型及氧化还原关键基因分析

摘要

目的 基于公共转录组数据识别原发性中枢神经系统淋巴瘤（primary central nervous system lymphoma,PCNSL）的代谢相关分子亚型,并解析其氧化还原代谢、免疫微环境及预测药物敏感性特征。方法 整合GEO数据库中GSE34771和GSE61578数据集,共获得49例PCNSL样本,匹配806个代谢相关基因并进行一致性聚类分析;采用ESTIMATE、CIBERSORT、TIDE和onco Predict算法评价其免疫特征及预测药物敏感性。通过基因差异表达分析、WGCNA和PPI-MCODE筛选分型相关候选基因,并以ss GSEA评价代谢通路活性、构建氧化还原代谢评分及代谢—免疫关联网络。结果 49例样本分为Cluster1（n=39）和Cluster2（n=10）。两亚型在免疫评分、肿瘤纯度、免疫细胞浸润、HAVCR2/LGALS9表达、TIDE评分及预测半数抑制浓度(IC₅₀)方面存在差异。共获得8 003个差异表达基因;WGCNA分析中软阈值β=22时无尺度拓扑拟合指数R²≈0.85,其中MElightyellow模块与分型相关性最高(|cor|=0.88,P=1×10^-16)。差异基因、关键模块与代谢相关基因取交集得到76个候选基因,经PPI-MCODE进一步筛选确定GCLC、SOD2、HMOX1、PRDX1、SOD1及CAT6个氧化还原相关关键基因。通路富集分析显示,Cluster1以谷胱甘肽代谢、活性氧清除、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氢（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen,NADPH）再生及线粒体氧化代谢活性较高为特征,Cluster2则对应富集缺氧、糖酵解及激酶相关程序;氧化还原代谢模块与免疫检查点、TIDE相关免疫逃逸特征存在关联。结论 PCNSL存在可由代谢转录特征区分的分子异质性,其中关键基因主要汇聚于氧化应激和抗氧化防御网络。上述基因应理解为“分型相关氧化还原枢纽”,而非独立于初始分型变量验证的因果基因,仍需独立队列和功能性实验研究验证。

关键词

原发性中枢神经系统淋巴瘤 / 代谢重编程 / 氧化还原代谢 / 免疫微环境 / 生物信息学