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肝細(xì)胞癌鐵死亡特征基因的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析

2024-01-01 00:00:00朱亞玲方杉杉黎祎杰徐先祥刁勇
關(guān)鍵詞:調(diào)控數(shù)據(jù)庫特征

摘要:通過構(gòu)建肝細(xì)胞癌(HCC)鐵死亡特征基因的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò),探討特征基因在HCC中的預(yù)后價(jià)值。篩選差異表達(dá)鐵死亡相關(guān)基因(DE-FRGs),構(gòu)建DE-FRGs的預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型。采用生存分析、獨(dú)立預(yù)后分析、ROC曲線及C指數(shù)分析評價(jià)模型的準(zhǔn)確性。比較高、低風(fēng)險(xiǎn)組間免疫細(xì)胞浸潤、腫瘤微環(huán)境及免疫治療反應(yīng)的差異。構(gòu)建并分析鐵死亡特征基因的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明:高風(fēng)險(xiǎn)組HCC患者總生存期和無進(jìn)展生存期顯著低于低風(fēng)險(xiǎn)組;風(fēng)險(xiǎn)評分和腫瘤分期為HCC患者的獨(dú)立預(yù)后因素;與其他臨床特征相比,預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型具有更好的預(yù)測能力;高、低風(fēng)險(xiǎn)組HCC患者在免疫細(xì)胞浸潤、腫瘤微環(huán)境及免疫治療反應(yīng)等方面的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中,SLC7A11的高表達(dá)與HCC患者預(yù)后不良密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞:

肝細(xì)胞癌; 鐵死亡; ceRNA; 預(yù)后; 免疫細(xì)胞浸潤

中圖分類號: R 735.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A"" 文章編號: 1000-5013(2024)06-0746-10

Construction and Analysis of ceRNA Regulatory Network of Ferroptosis Feature Genes in Hepatocellular Carcinoma

ZHU Yaling, FANG Shanshan, LI Yijie, XU Xianxiang, DIAO Yong

(School of Medicine, Huaqiao University, Quanzhou 362021, China)

Abstract: By constructing a ceRNA regulatory network of ferroptosis feature genes in hepatocellular carcinoma (HCC), the prognostic value of feature genes in HCC was explored. The differential expression of ferroptosis-related genes (DE-FRGs) was screened and a prognostic risk model of DE-FRGs was constructed. The accuracy of the model was evaluated using survival analysis, independent prognostic analysis, ROC curve and C index analysis. The differences of immune cell infiltration, tumor microenvironment and immunotherapy response were compared between high-risk and low-risk groups. The ceRNA regulatory network of ferroptosis feature genes was constructed and analyzed. The results showed that the overall survival and progression free survival of HCC patients in the high-risk group were significantly lower than those of the low-risk group. Risk score and tumor stage were independent prognostic factors for HCC patients. Compared with other clinical features, prognostic risk model had better predictive power. There were significant differences in immune cell infiltration, tumor microenvironment and immunotherapy response between high-risk and low-risk groups. High expression of SLC7A11 in the ceRNA network was closely associated with poor prognosis in HCC patients.

Keywords:hepatocellular carcinoma; ferroptosis; ceRNA; prognosis; immune cell infiltration

肝細(xì)胞癌(HCC)是肝臟惡性腫瘤的主要形式,占原發(fā)性肝癌病例的75%~85%[1-2]。雖然手術(shù)切除、肝移植、介入治療、靶向治療和免疫治療等技術(shù)不斷提升,但多數(shù)HCC患者被確診時(shí)已為晚期,且復(fù)發(fā)率和轉(zhuǎn)移率高,導(dǎo)致患者預(yù)后較差[3]。臨床上常用TNM分期系統(tǒng)[4]和巴塞羅那臨床分期系統(tǒng)[5]指導(dǎo) HCC 患者治療和預(yù)后預(yù)測,但其對患者預(yù)后預(yù)測的效果非常有限,因此,迫切需要尋找可靠的生物標(biāo)志物用于HCC早期診斷、治療和預(yù)后預(yù)測。

鐵死亡是一種鐵依賴性的調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡方式,由細(xì)胞內(nèi)鐵離子超載、活性氧積累、脂質(zhì)過氧化和各種細(xì)胞死亡效應(yīng)器的激活所驅(qū)動,最終導(dǎo)致質(zhì)膜破裂和細(xì)胞死亡[6-7]。大量研究表明,鐵死亡與HCC[8]、乳腺癌[9]、卵巢癌[10]等多種癌癥的發(fā)展相關(guān)。有報(bào)道稱,CISD1和TP53基因多態(tài)性能抑制HCC細(xì)胞鐵死亡,這證明鐵死亡相關(guān)基因在HCC進(jìn)展中發(fā)揮作用[11-12]。此外,還有研究發(fā)現(xiàn)NRF2、ABHD12和MT1G等鐵死亡相關(guān)基因?qū)λ骼悄嵴T導(dǎo)的HCC細(xì)胞鐵死亡具有保護(hù)作用[13-15]。近年來,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡已成為一種很有前景的腫瘤治療策略。

競爭性內(nèi)源RNA(ceRNA)是一種復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制,涉及l(fā)ncRNA、miRNA和mRNA等多種分子[16]。lncRNA和mRNA具有相同的miRNA應(yīng)答元件(MRE),lncRNA可通過競爭性結(jié)合MRE間接調(diào)節(jié)mRNA表達(dá)水平和細(xì)胞功能[17]。有研究發(fā)現(xiàn),lncRNA NEAT1可通過與miR-362-3p的競爭性結(jié)合促進(jìn)MIOX的表達(dá),從而增強(qiáng)erastin誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞鐵死亡[18]。CeRNA網(wǎng)絡(luò)在HCC細(xì)胞鐵死亡過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[19],但其作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步完善。本文利用TCGA數(shù)據(jù)庫篩選HCC患者差異表達(dá)鐵死亡相關(guān)基因,并基于HCC患者的預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型構(gòu)建鐵死亡特征基因的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò),以期為深入研究HCC鐵死亡調(diào)控機(jī)制、探索誘導(dǎo)鐵死亡相關(guān)治療靶點(diǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

圖1為研究流程。從TCGA數(shù)據(jù)庫(https:∥portal.gdc.cancer.gov/)下載374例HCC組織樣本和50例正常組織樣本的RNA-Seq轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)及臨床資料。利用Perl軟件整理并提取各樣本的RNA表達(dá)矩陣和生存時(shí)間、生存狀態(tài)、年齡、性別、分級、分期等臨床特征信息,剔除信息不全的樣本。利用GENECODE網(wǎng)站(https:∥www.gencodegenes.org/)下載人類基因注釋GTF文件,對RNA表達(dá)矩陣進(jìn)行注釋,從而區(qū)分mRNA和lncRNA。以ferroptosis為關(guān)鍵詞,分別在NCBI數(shù)據(jù)庫(https:∥www.ncbi.nlm.nih.gov/)和GeneCards數(shù)據(jù)庫(https:∥www.genecards.org/)檢索,得到364個(gè)鐵死亡相關(guān)基因(FRGs)。

1.2 差異表達(dá)鐵死亡相關(guān)基因的獲取及富集分析

采用R軟件的edgeR包對HCC組織和正常組織進(jìn)行差異分析,以|log2 FC|>1.5,F(xiàn)DR<0.05(FC為差異倍數(shù),F(xiàn)DR為錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率)為條件,篩選差異表達(dá)基因(DEGs)和差異表達(dá)lncRNAs(DElncRNAs)。將DEGs與FRGs取交集,得到差異表達(dá)鐵死亡相關(guān)基因(DE-FRGs)。利用R軟件clusterProfiler包對DE-FRGs進(jìn)行基因本體(GO)和京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路富集分析,并通過ggplot2包對富集結(jié)果進(jìn)行可視化。當(dāng)Plt;0.05時(shí),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.3 預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型的構(gòu)建及評價(jià)

采用R軟件survival包進(jìn)行單因素Cox回歸分析(過濾標(biāo)準(zhǔn)為Plt;0.05),篩選與HCC患者預(yù)后相關(guān)的DE-FRGs。為避免模型過度擬合,使用glmnet包進(jìn)行最小絕對收縮并選擇算子(LASSO)回歸分析,選取平均交叉驗(yàn)證誤差最小的λ 值(λ值決定了回歸系數(shù)被壓縮的程度,λ值越大,模型系數(shù)越?。?。通過多因素Cox回歸分析,構(gòu)建預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型并計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)評分,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評分的中位值,將HCC患者分為高風(fēng)險(xiǎn)組和低風(fēng)險(xiǎn)組。采用Kaplan-Meier生存分析評估高、低風(fēng)險(xiǎn)組間的總生存期和無進(jìn)展生存期的差異。通過對風(fēng)險(xiǎn)評分和患者年齡、性別、分級、分期等臨床特征進(jìn)行單因素和多因素Cox回歸分析,驗(yàn)證該模型是否能作為HCC患者的獨(dú)立預(yù)后因素。使用timeROC包繪制受試者操作特征(ROC)曲線,計(jì)算曲線下面積(AUC),AUC值越大,表示模型的準(zhǔn)確性越好。運(yùn)用rms包計(jì)算模型的C指數(shù),以評價(jià)模型的預(yù)測能力。

1.4 腫瘤免疫浸潤分析及免疫治療的評價(jià)

使用GSVA、GSEABase包進(jìn)行ssGSEA富集分析,評估高、低風(fēng)險(xiǎn)組HCC患者間腫瘤免疫細(xì)胞浸潤及免疫功能的差異。通過estimate包計(jì)算每個(gè)腫瘤組織的基質(zhì)評分、免疫評分、ESTIMATE評分和腫瘤純度,并分析腫瘤微環(huán)境在高、低風(fēng)險(xiǎn)組間是否存在差異。采用TIDE算法計(jì)算每位患者的TIDE評分,以預(yù)測高、低風(fēng)險(xiǎn)組HCC患者對免疫治療的反應(yīng)。

1.5 鐵死亡特征基因ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

將鐵死亡特征基因與DElncRNAs進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析,以相關(guān)性系數(shù)|r|gt;0.3,Plt;0.001為篩選標(biāo)準(zhǔn),得到鐵死亡相關(guān)差異表達(dá)lncRNAs(FR-DElncRNAs)。通過miRcode數(shù)據(jù)庫(http:∥www.mircode.org/)下載高度保守的microRNA家族文件,使用Perl軟件比對獲得FR-DElncRNAs與miRNA相互作用關(guān)系。利用TargetScan數(shù)據(jù)庫(https:∥www.targetscan.org/vert_80/)、miRTarBase數(shù)據(jù)庫(https:∥mirtarbase.cuhk.edu.cn/~miRTarBase/miRTarBase_2022/php/index.php)和miRDB數(shù)據(jù)庫(https:∥mirdb.org/)預(yù)測 miRNA 調(diào)控的mRNA,并與鐵死亡特征基因取交集,得到miRNA與mRNA的關(guān)系對。采用Cytoscape軟件構(gòu)建鐵死亡特征基因的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

1.6 ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中特征基因的分析

首先,利用HCCDB數(shù)據(jù)庫(http:∥lifeome.net/database/hccdb/home.html)中15個(gè)公開的HCC表達(dá)數(shù)據(jù)集驗(yàn)證特征基因在HCC中的表達(dá)情況。采用Kaplan-Meier Plotter數(shù)據(jù)庫(http:∥kmplot.com/analysis/index.php?p=background)進(jìn)行生存分析,以評估特征基因的表達(dá)與HCC患者生存率之間的相關(guān)性。隨后,通過GSEA富集分析,預(yù)測特征基因在HCC發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制。最后,運(yùn)用TIMER數(shù)據(jù)庫(https:∥cistrome.shinyapps.io/timer/)可視化特征基因在泛癌中的表達(dá)情況,并分析其表達(dá)與HCC免疫細(xì)胞浸潤的相關(guān)性。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 差異表達(dá)鐵死亡相關(guān)基因的獲取

差異表達(dá)分析結(jié)果,如圖2所示。分析TCGA數(shù)據(jù)庫中HCC組織和正常組織的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),共得到1 788個(gè)DEGs,其中,上調(diào)基因1 400個(gè),下調(diào)基因388個(gè)(圖2(a));得到DElncRNAs 552個(gè),其中,表達(dá)上調(diào)463個(gè),表達(dá)下調(diào)89個(gè)(圖2(b));DEGs與FRGs取交集,得到57個(gè)DE-FRGs(圖2(c))。

2.2 DE-FRGs的富集分析

利用R軟件對57個(gè)DE-FRGs進(jìn)行富集分析,如圖3所示。由圖3(a)可知:DE-FRGs主要參與細(xì)胞對氧化應(yīng)激的反應(yīng)、鐵離子輸運(yùn)、鐵離子穩(wěn)態(tài)、細(xì)胞對活性氧的反應(yīng)、炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)等生物過程。由圖3(b)可知:DE-FRGs參與調(diào)控鐵死亡、IL17信號通路、VEGF信號通路、PPAR信號通路、TNF信號通路等,這些通路在肝癌的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。

2.3 預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型的構(gòu)建

構(gòu)建預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型,結(jié)果如圖4所示。圖4中:HR為風(fēng)險(xiǎn)比;95%CI為95%置信區(qū)間。通過單因素Cox回歸分析篩選出25個(gè)與HCC患者預(yù)后相關(guān)的DE-FRGs(圖4(a));經(jīng)LASSO回歸進(jìn)一步分析得到7個(gè)與HCC患者預(yù)后相關(guān)的DE-FRGs(圖4(b),(c));通過多因素Cox回歸分析,得到5個(gè)用于構(gòu)建預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型的DE-FRGs,其中,SOCS2為HCC患者預(yù)后的保護(hù)因素,EZH2,SLC7A11,NQO1,MYCN為HCC患者預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)因素(圖4(d))。

基于這5個(gè)DE-FRGs構(gòu)建預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型的風(fēng)險(xiǎn)評分方程,即風(fēng)險(xiǎn)評分=0.422×EZH2+0.211×SLC7A11+0.052×NQO1+0.158×MYCN-0.273×SOCS2。以風(fēng)險(xiǎn)評分的中位值(0.971)為界,將HCC患者分為高風(fēng)險(xiǎn)組和低風(fēng)險(xiǎn)組。

2.4 預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型的評價(jià)

預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型的評價(jià)結(jié)果,如圖5所示。圖5中:t為時(shí)間。Kaplan-Meier生存分析結(jié)果顯示,高風(fēng)險(xiǎn)組HCC患者的總生存期和無進(jìn)展生存期顯著低于低風(fēng)險(xiǎn)組(Plt;0.001)(圖5(a),(b))。單因素和多因素Cox回歸分析結(jié)果顯示,風(fēng)險(xiǎn)評分和分期可作為HCC患者的獨(dú)立預(yù)后因素(Plt;0.001)(圖5(c),(d))。ROC曲線分析結(jié)果顯示,風(fēng)險(xiǎn)模型預(yù)測HCC患者1 a,3 a和5 a生存期的AUC值分別為0.802,0.742和0.693(圖5(e))。參與風(fēng)險(xiǎn)模型構(gòu)建的5個(gè)DE-FRGs的AUC值均大于0.740,提示這5個(gè)DE-FRGs為HCC鐵死亡特征基因(圖5(g))。與其他臨床特征的AUC值相比,風(fēng)險(xiǎn)評分的AUC值最大(圖5(f)),且C指數(shù)分析發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評分的敏感性和1-特異性明顯優(yōu)于其他臨床特征(圖5(h)),表明預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型比其他臨床特征更能準(zhǔn)確地預(yù)測HCC患者的預(yù)后情況。

2.5 腫瘤免疫細(xì)胞浸潤及免疫治療反應(yīng)分析

高、低風(fēng)險(xiǎn)組患者腫瘤免疫細(xì)胞浸潤及免疫治療反應(yīng)分析,如圖6所示。圖6中:“*”表示Plt;0.05;“**”表示Plt;0.01;“***”表示Plt;0.001。通過ssGSEA免疫細(xì)胞浸潤分析發(fā)現(xiàn),與低風(fēng)險(xiǎn)組患者相比,高風(fēng)險(xiǎn)組患者B細(xì)胞、肥大細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等細(xì)胞的比例較低,而活化的樹突狀細(xì)胞的比例較高(Plt;0.05)(圖6(a))。免疫功能方面,高風(fēng)險(xiǎn)組患者細(xì)胞溶解活性、Ⅰ型干擾素應(yīng)答、Ⅱ型干擾素應(yīng)答顯著降低(Plt;0.05)(圖6(b)),說明高風(fēng)險(xiǎn)組患者存在免疫抑制的狀態(tài)。腫瘤微環(huán)境差異分析顯示,高風(fēng)險(xiǎn)組具有較低的基質(zhì)評分和ESTIMATE評分(Plt;0.05)(圖6(c)),且腫瘤純度較高(Plt;0.05)(圖6(d))。此外,TIDE算法結(jié)果顯示,高風(fēng)險(xiǎn)組TIDE評分顯著低于低風(fēng)險(xiǎn)組(Plt;0.05)(圖6(e)),說明高風(fēng)險(xiǎn)組患者對免疫治療的反應(yīng)更好。以上結(jié)果提示,高風(fēng)險(xiǎn)組HCC患者腫瘤免疫抑制程度較高,對免疫治療更敏感,有望從免疫治療中獲益。

2.6 鐵死亡特征基因ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

經(jīng)Spearman 相關(guān)性分析得到50個(gè)FR-DElncRNA,其中46個(gè)表達(dá)上調(diào),4個(gè)表達(dá)下調(diào)(圖7(a) )。借助miRcode數(shù)據(jù)庫比對得到183個(gè)miRNA,再經(jīng)TargetScan,miRTarBase,miRDB數(shù)據(jù)庫共同預(yù)測得到1 786個(gè)mRNA,將mRNA與構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)模型的5個(gè)鐵死亡特征基因取交集得到1個(gè)交集基因SLC7A11。根據(jù)分析得到的lncRNA-miRNA關(guān)系對和miRNA-mRNA關(guān)系對構(gòu)建ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(圖7(b)),網(wǎng)絡(luò)中SLC7A11為特征基因,潛在競爭性結(jié)合的miRNA 為hsa-miR-363-3p,hsa-miR-142-3p,hsa-miR-27a-3p,競爭性的FR-DElncRNA有RUSC1-AS1,CRNDE,HOTTIP。

2.7 ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中特征基因的分析

SLC7A11在HCCDB數(shù)據(jù)集中的差異表達(dá)分析,如表1所示。CeRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的特征基因SLC7A11在HCCDB數(shù)據(jù)庫的11個(gè)肝癌與癌旁組織數(shù)據(jù)集中表達(dá)量均顯著升高(Plt;0.05)。CeRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中特征基因的分析,如圖8所示。表1,圖8中:n為樣本數(shù)量。

SLC7A11在BRCA,CHOL,COAD,UCEC等20多種腫瘤組織中的表達(dá)量均顯著升高(Plt;0.05)(圖8(a)),說明高表達(dá)SLC7A11與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。通過Kaplan-Meier生存分析發(fā)現(xiàn),SLC7A11高表達(dá)能顯著降低患者生存率(Plt;0.05),是預(yù)后相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素,該結(jié)果與前面的分析結(jié)果一致(圖8(b))。GSEA 富集分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),活化的SLC7A11在抗原加工與提呈、壞死性凋亡、鐵死亡等通路中顯著富集(Plt;0.05)(圖8(c))。免疫細(xì)胞浸潤結(jié)果顯示,SLC7A11在HCC中的表達(dá)水平與B細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹突細(xì)胞的浸潤水平顯著正相關(guān)(Plt;0.05),提示SLC7A11在調(diào)節(jié)HCC免疫細(xì)胞浸潤過程中起重要作用(圖8(d))。

3 討論

細(xì)胞內(nèi)鐵代謝失衡和活性氧積累導(dǎo)致的脂質(zhì)過氧化是參與鐵死亡過程的主要因素,并受到多個(gè)基因的調(diào)控[20]。隨著鐵死亡研究的不斷深入,越來越多的鐵死亡相關(guān)基因作為鐵死亡相關(guān)途徑的介質(zhì)參與HCC的進(jìn)展[21]。因此,探索HCC中鐵死亡相關(guān)基因的調(diào)控機(jī)制,對于尋找更有效的HCC治療靶點(diǎn)、改善HCC患者預(yù)后具有重要意義。

利用TCGA數(shù)據(jù)庫分析得到57個(gè)DE-FRGs,經(jīng)LASSO-Cox回歸分析篩選出5個(gè)DE-FRGs用于構(gòu)建預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型,包括SOCS2,EZH2,SLC7A11,NQO1和MYCN。SOCS2表達(dá)異常參與了HCC的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和預(yù)后[22]。有研究證實(shí),高表達(dá)的SOCS2是預(yù)測HCC放射敏感性的生物標(biāo)志物之一,其可通過促進(jìn)SLC7A11的泛素化降解,進(jìn)一步誘導(dǎo)鐵死亡,提示靶向SOCS2可提高HCC放療的效率,改善患者的預(yù)后[23]。EZH2的過表達(dá)促進(jìn)了HCC的發(fā)生、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移[24]。研究發(fā)現(xiàn),EZH2通過表觀遺傳沉默P21、染色質(zhì)解旋酶DNA結(jié)合蛋白5、Cdkn2a等多種腫瘤抑制基因,促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移[25]。SLC7A11作為Xc系統(tǒng)的關(guān)鍵氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,參與胱氨酸的胞外攝取,促進(jìn)主要抗氧化劑谷胱甘肽的合成,保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激的損傷[26]。大量實(shí)驗(yàn)證明,SLC7A11的高表達(dá)與多種腫瘤的生長、侵襲、轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后密切相關(guān)[27]。有研究發(fā)現(xiàn),circ0097009直接結(jié)合并阻斷miR-1261,從而誘導(dǎo)SLC7A11表達(dá)上調(diào)和鐵死亡抑制,最終導(dǎo)致HCC細(xì)胞增殖和侵襲[28]。NQO1高表達(dá)與腫瘤轉(zhuǎn)移、血管生成和預(yù)后不良相關(guān)。HCC細(xì)胞中高表達(dá)的NQO1通過激活PI3K/AKT和MAPK/ERK信號通路促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖并介導(dǎo)腫瘤生長[29]。MYCN是HCC復(fù)發(fā)的生物標(biāo)志物,也是肝癌治療的重要靶點(diǎn)[30]。MYCN基因的敲除可抑制HCC細(xì)胞的增殖和侵襲[31]。利用生存分析和ROC曲線分析對預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行評價(jià),結(jié)果顯示,構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)模型可較準(zhǔn)確地評估HCC患者的預(yù)后情況,具有良好的預(yù)測能力,可作為HCC患者預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)評估的有力工具。此外,高、低風(fēng)險(xiǎn)組HCC患者在腫瘤免疫細(xì)胞浸潤、免疫功能、腫瘤微環(huán)境及免疫治療反應(yīng)方面的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明風(fēng)險(xiǎn)模型能較準(zhǔn)確地反映HCC患者的免疫狀態(tài),在HCC患者免疫治療方法的選擇中具有一定的參考價(jià)值。

構(gòu)建了1個(gè)由3個(gè)FR-DElncRNAs、3個(gè)miRNA和1個(gè)DE-FRGs組成的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)中差異表達(dá)上調(diào)的RUSC1-AS1,CRNDE和HOTTIP通過競爭性結(jié)合hsa-miR-363-3p,hsa-miR-142-3p和hsa-miR-27a-3p調(diào)節(jié)SLC7A11的表達(dá)。有報(bào)道稱,過表達(dá)的RUSC1-AS1可通過調(diào)節(jié)miR-340-5p/CREB1誘導(dǎo)HCC細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移,從而促進(jìn)HCC的進(jìn)展[32]。CRNDE通過吸附miR-539-5p促進(jìn)POU2F1的表達(dá),從而促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移[33]。HOTTIP作為一種預(yù)后標(biāo)志物,可促進(jìn)肝癌和胰腺癌等腫瘤發(fā)生和發(fā)展[34]。然而,上述lncRNAs競爭性結(jié)合miRNA調(diào)節(jié)SLC7A11表達(dá)進(jìn)而影響HCC細(xì)胞鐵死亡的研究鮮有報(bào)道。因此,文中構(gòu)建的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)有望為HCC細(xì)胞鐵死亡機(jī)制的研究提供新思路。此外,研究還利用外部數(shù)據(jù)庫進(jìn)一步驗(yàn)證了SLC7A11在泛癌、生存及免疫細(xì)胞浸潤方面的作用,說明SLC7A11可作為HCC治療和預(yù)后評估的可靠靶點(diǎn)。

綜上所述,研究成功構(gòu)建了基于鐵死亡特征基因的預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型和ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò),為深入研究鐵死亡相關(guān)基因在肝細(xì)胞癌中的作用機(jī)制提供參考。由于研究是基于TCGA數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的回顧性分析,仍存在一定的局限性,需進(jìn)一步在臨床病例中進(jìn)行驗(yàn)證。

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(責(zé)任編輯: "黃曉楠" 英文審校: 劉源崗)

通信作者: 刁勇(1967-),男,教授,博士,博士生導(dǎo)師,主要從事基因治療藥物的研究。E-mail:diaoyong@hqu.edu.cn。

基金項(xiàng)目: 福建省泉州市高層次人才項(xiàng)目(2022C006R)https://hdxb.hqu.edu.cn/

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