基于数据库筛选吸烟相关肺癌基因并探究其在肺癌中的意义

作     者：储云鹏 叶长青 Chu Yunpeng;Ye Changqing

作者机构：南通大学公共卫生学院江苏南通226019 

出 版 物：《中国医学前沿杂志（电子版）》 (Chinese Journal of the Frontiers of Medical Science(Electronic Version))

年 卷 期：2024年第16卷第3期

页      面：40-49页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

基　　金：南通市科技计划资助项目(MS12020076) 

主　　题：吸烟 肺癌 基因 生物标志物 生物信息学 

摘      要：目的 筛选吸烟相关肺癌基因并探讨其在肺癌中的意义。方法基于基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)中吸烟相关数据集(GSE18385、GSE76324和GSE11906)和肺癌相关数据集(GSE27262、GSE31210和GSE40791),分析吸烟和肺癌的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)并用韦恩图取交集,基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)验证DEGs在肺癌中的表达、预后风险及诊断价值并进一步筛选DEGs,通过人类蛋白质图谱(Human Protein Atlas,HPA)数据库再次验证DEGs在肺癌中的表达。基于TCGA数据库进行肺癌亚组预后风险分析,基因进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析、免疫浸润分析和免疫检查点相关性分析。结果最终筛选到吸烟相关肺癌基因2个(SLC2A1、SLC7A5),它们在肺癌中表达均上调,单因素Cox和多因素Cox回归分析结果显示,SLC2A1和SLC7A5的高表达是肺癌的独立预后危险因素。在T分期、 N分期、病理分期、吸烟者亚组中,SLC7A5和SLC2A1高表达的肺癌患者比低表达的肺癌患者总生存期显著缩短(P0.05),提示SLC7A5和SLC2A1的高表达与肺癌的不良预后有关。基因富集分析显示与SLC7A5相关的基因主要富集在染色体,参与细胞周期、细胞衰老信号通路。免疫浸润分析结果提示SLC7A5和SLC2A1与多种免疫浸润细胞有关,免疫检查点相关性结果显示SLC7A5与CD276呈正相关(r=0.449,P0.05),SLC2A1与CD276呈正相关(r=0.543,P0.05),SLC2A1与BTLA和BTN2A2呈负相关(r-0.350,P0.05)。结论 吸烟相关肺癌的差异基因SLC7A5和SLC2A1在肺癌中高表达并是肺癌的独立预后危险因素,具有较高的肺癌诊断价值。它们还与免疫浸润和免疫检查点有关,在调节肿瘤免疫中起重要作用,并具有较强的临床转化应用价值,可作为生物标志物为吸烟相关肺癌的临床预后评估和免疫治疗提供新思路。