细胞焦亡相关lncRNA构建肿瘤风险评分思路
导语
细胞焦亡在胃癌的进展中起着至关重要的作用，并影响胃癌的预后。然而，细胞焦亡相关lncRNA在预测胃癌预后方面的重要性尚不清楚。
背景介绍
今天小编为大家带来一篇细胞焦亡相关lncRNA构建胃癌预后模型的文章，题目为A novel pyroptosis gene expression-based risk score for survival in gastric cancer，影响因子6分+。
数据介绍
训练队列包含来自TCGA的250名胃癌患者。外部验证从GEO数据库获取（GSE62254；N = 300）。33个细胞焦亡相关基因是从先前的综述中收集的。
研究设计
结果解析
01
细胞焦亡相关lncRNA构建预后模型
在训练集的单变量Cox回归分析中，共鉴定出123个细胞焦亡相关的lncRNA，其中28个与患者总体生存相关。28种焦亡相关lncRNA的热图如图1A所示。以偏差为选择标准，采用LASSO Cox方法对基因选择过程进行建模。列出了每个对数（λ）的部分可能偏差分布，如图1B所示。使用不同变量时的系数结果分布如图1C所示。结果最好的特征包括ACVR2B-AS，PRSS30P，ATP2B1-AS1和RMRP。
作者进一步使用四种lncRNA来构建Cox回归模型。根据λ的最佳值鉴定OS的四个lncRNA标记（图1B）。风险评分计算如下：风险评分 = 0.019344382* ACVR2B-AS1 + 0.000043085 * PRSS30P + 0.006481851* ATP2B1-AS1- 0.001247169 * RMRP。
图1
为探究特征的功能意义，对mRNA与lncRNA特征的表达相关性进行了研究，并选择了共表达的mRNA。作者进行GO富集以探索共表达mRNA的潜在生物学功能。GO注释和KEGG途径揭示了与细胞外基质组织，信号转导，ECM-受体相互作用和粘附性等正相关的顶级类别。这些结果表明，GO富集在胃癌患者中至关重要。
02
细胞焦亡相关lncRNA的独立预后作用
基于每个lncRNA的最佳截止表达值的生存分析表明四种lncRNA高表达与其预后之间的关系。根据图2A中的风险评分分布图，可以将人群分为高风险和低风险组的最佳截止值的结果为-0.2。根据临界值将患者分为高危组（n=43）和低危组（n=200）（图2A）。在训练队列中，高风险组与低风险组在临床特征（TNM I期+II期、II期、III期、男性、女性、年轻患者、老年患者和总人口）方面有显著差异（图2）。如图2C所示，在TNM阶段（所有阶段，I期+II期，III期），高风险患者的死亡概率高于低风险患者。OS风险评分的预测性能通过时间相关ROC曲线进行评估，5年时曲线下面积（AUC）为0.81（图2B）。
图2
验证集与训练集结果一致（GSE62254）（图3）。
图3
03
风险评分的四个lncRNA特征的预后作用
在纳入训练数据集的238名OS患者中，单变量Cox回归分析表明年龄组、性别、分期和预后模型具有显著性。在这些因素中，TNM分期和风险评分是危险变量（P<0.05）。此外，多元Cox回归表明，风险评分是胃癌OS的独立预后因素（图4A）。
图4
然后，作者使用多变量分析来构建列线图。它是通过包括年龄、临床上不同的亚型、分期和风险评分来构建的（图 4B）。如图4B所示，风险特征是影响患者生存的最重要因素，其次是分期和年龄。在列线图中，1、3 和 5 年的概率与由每个变量的点之和计算的总点垂直平行。
04
使用在线数据库进行外部验证
PRSS30P在胃肿瘤中的表达高于正常组织（图5A）。PRSS30P表达患者组在Kaplan-Meier绘图仪中显示出显着更长的OS（图5C）。然而，ACVR2B-AS1，ATP2B1-AS1和RMRP在OS中差异不大（图5B，D，E）。综上所述，PRSS30P是一个异常表达基因，低PRSS30P表达预测不良结局是潜在的预后因素。在癌症基因组学网站的cBioPortal（17）中，风险评分模型的四个基因中的RMRP具有最常见的遗传改变（2.6%），错义突变是最常见的改变（图5F）。
图5
05
CIBERSORT进行免疫浸润
如图6A所示，通过CIBESORT分析了22个胃癌样品中250个免疫细胞的丰度比。与其他免疫细胞相比，M2巨噬细胞和静息CD4记忆T细胞最为丰富。中性粒细胞和活化的树突状细胞显著相关，而静息CD4记忆T细胞与CD8 T细胞呈负相关。
此外，使用CIBERSORT算法调查高风险评分组织和匹配的低风险评分组织之间的差异。记忆激活的 CD4 T 细胞、M1 巨噬细胞、记忆 B 细胞、滤泡辅助 T 细胞和活化的 NK 细胞在高风险评分 GC 组织中的数量高于匹配的低风险评分组织。然而，幼稚B细胞和静息CD4记忆T细胞都较低（图6B）。作者还使用CIBERSORT算法分析了PRSS30P高表达肿瘤组织和配对PRSS30P低表达组织之间的差异。高低危组和高低PRSS30P组的滤泡辅助性T细胞和静息肥大细胞存在显著差异。
图6
小编总结
在这项研究中，作者系统地调查了焦亡相关lncRNA在胃癌中的作用。在外部队列中构建并验证了涉及四种细胞焦亡相关lncRNA的新型预后特征。功能分析显示，焦亡相关通路在胃癌中富集。
作者在单变量Cox回归分析中发现28个与焦亡相关的lncRNA与OS相关。预后特征由四种焦亡相关的lncRNA（ACVR2B-AS1，PRSS30P，ATP2B1-AS1，RMRP）组成。在TNM阶段，高危组患者的OS比低危组患者短。在多变量Cox回归分析中，预后特征被证明是OS的独立预后因素。ROC曲线分析证明了签名的预测能力。发现焦亡相关途径在功能分析中被过度代表。作者进一步创建了一个包括年龄、性别、阶段和签名的列线图。验证队列用于测试列线图的性能。列线图可能能够简单可靠地预测胃癌的预后。这些结果为细胞焦亡和微环境特征用于患者预后和分层提供了新的见解。