基于LASSO回归的胃癌失巢凋亡相关基因预后风险评分模型构建与分析

作     者：陈艾 陈晓伟 汪亚男 沈孝兵 

作者机构：东南大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系环境医学工程教育部重点实验室 南京中医药大学养老服务与管理学院 

出 版 物：《中国公共卫生》 (Chinese Journal of Public Health)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：997-1005页

核心收录：

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

主　　题：胃癌 失巢凋亡 癌症基因组图谱 风险评分模型 预后 

摘      要：目的 基于最小绝对收缩和选择算子（LASSO）回归构建胃癌（GC）失巢凋亡相关基因（ARGs）的预后风险评分模型，分析失巢凋亡与胃癌预后之间的关系及该模型在胃癌患者免疫治疗及化疗中的应用意义。方法 通过癌症基因组图谱（TCGA）数据库和基因集数据库（MSigDB）筛选在胃癌组织和癌旁组织中差异表达的预后失巢凋亡相关基因（ARGs）；基于LASSO回归分析选出关键失巢凋亡基因构建预后风险评分模型，并以风险评分的中位值作为分界点，将患者分为高风险组和低风险组。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测胃癌临床样本与胃癌细胞中基因表达水平；采用Kaplan-Meier(KM)生存曲线、单因素和多因素Cox回归分析验证预后风险评分模型对胃癌患者预后的预测效率；采用CIBERSORT和ESTIMATE算法对不同风险组患者免疫细胞浸润水平进行分析；通过R软件“ggplot2、“ggExtra数据包分析胃癌患者风险评分与免疫检查点表达水平的相关性，并评估肿瘤突变负荷（tumor mutation burden,TMB）与风险评分之间的相关性；采用化疗药物敏感性分析评估构建的预后风险评分模型在胃癌化疗中的价值。结果 基于LASSO回归分析筛选出6个关键ARGs(VCAN、FEN1、BRIP1、CNTN1、P3H2、DUSP1)，并构建预后风险评分模型。RT-qPCR检测显示VCAN、FEN1、BRIP1基因在胃癌组织和胃癌细胞中均高表达（P 0.05）,CNTN1、P3H2和DUSP1基因均低表达（P 0.05）;Kaplan-Meier生存曲线分析发现，高风险组患者的生存率显著低于低风险组（P 0.001），胃癌患者生存率和TMB水平在高、低风险组患者间差异有统计学意义（P 0.05）；单因素和多因素分析结果显示胃癌患者肿瘤分期、年龄和风险评分与生存显著相关（P 0.05）；免疫细胞浸润分析显示高风险组患者的肿瘤免疫基质评分明显高于低风险组（P 0.05），构建的预后风险评分模型可作为肿瘤免疫微环境（TME）状态的指标；通过R软件“ggplot2、“ggExtra数据包分析显示，构建模型的风险评分与免疫检查点TIM3、VISTA、TIGIT、BTLA和B7-H3(r=0.26、0.40、0.16、0.26、0.21,P均0.05)的表达上调相关，TMB水平与风险评分呈负相关（R=–0.4,P 0.05）；构建的预后风险评分模型可用于指导胃癌患者的化疗。结论 基于失巢凋亡相关基因构建的预后风险评分模型可用于预测胃癌患者的疾病预后；模型的风险基因可作为胃癌治疗的潜在靶点，为胃癌的个体化治疗提供参考依据。