结肠癌糖酵解相关基因与免疫细胞浸润的相关性分析

背景与目的:结直肠癌已成为世界上第三大最常见恶性肿瘤,仅次于乳腺癌及肺癌,同时也是第二大恶性肿瘤死亡病因,占所有恶性肿瘤死因的9.4%。根据2020年世界卫生组织国际癌症研究机构对全球癌症的统计,中国新发结直肠癌患者超55万,占全球结直肠癌患者新发病例的28.8%,死亡患者达到28万,占全球结肠癌死亡数量30.6%。随着我国的社会经济发展,结直肠癌的发病率也同样逐年攀升。到目前为止,多数的研究都集中在肿瘤细胞糖酵解生存预后模型构建方面,只有少数综合分析探讨了肿瘤糖酵解和免疫细胞亚群在结肠癌发展中的作用和关系。然而,受肿瘤糖酵解影响的生物作用,特别是其免疫炎症调节作用,尚Crizotinib IC50未得到很好的阐明,对于结肠癌的肿瘤代谢和肿瘤免疫之间的关系缺乏系统的研究。本次研究的目的在于探究结肠癌糖酵解与免疫细胞组成、免疫基因表达的关系。方法:本研究通过在TCGA肿瘤数据库中获得结肠癌转录组数据,通过GSEA数据集及已知文献的糖酵解基因,行差异分析获得DGRG,通过GO/KEGG富集分析查看DGRG生物学功能,再进行蛋白互作网络构建,了解基因间互作关系。通过单因素Cox分析及多因素Cox分析筛选出与预后相关的GRG,并根据风险评分分成高风险组及低风险组,验证组间相关基因表达关系、生存差异。通过预后模型构建及评估,建立一个稳健且可用于预测结肠癌预后的模型。并对临床数据及风险评分进行独立预后分析。然后,计算肿瘤微环境免疫评分、肿瘤纯度、基质评分。进一步进行免疫相关分析,通过ss GSEA分析预后相关GRG表达与结肠癌中免疫细胞分布类型的关系,使用Cibersort对高低风险组免疫细胞分布类型进行分析,分析出风险评分与免疫细胞浸润的关系、独立预后因素与免疫细胞浸润的关系。通过TIP获得免疫基因,研究免疫基因在高低风险组间表达差异,对有统计学意义的免疫基因与预后相关GRG进行蛋白互作网络构建,分析免疫基因与GRG的表达关系。同时,将免疫基因在高低风险组表达进行分析,获得免疫基因表达与预后关系。对高低风险组间免疫检查点进行表达分析,探索高低风险组是否有免疫检查点表达差异。最后,通过化疗药物敏感性分析,寻找敏感性药物。结果1.PPARGC1A、SLC2A3、SLC16A8、CLDN9、ANKZF1为结肠癌糖酵解预后相关基因,其构建的风险评分可独立于其他临床性质并对结肠癌临床预后进行评估;2.γδT细胞、静息记忆CD4 T细胞、静息NK细胞、静息DC细胞、Tregs、M0巨噬细胞等在风险评分分组间浸润存在统计Ischemic hepatitis学差异;3.结肠癌不同年龄、TNM分期中,多种免疫细胞浸润存在统计学差异;4.有24个免疫基因在高低风险分组中表达具有统计学差异,且与预后相关GRG存在直接或间接蛋白互作表达。5.有28个免疫检查点相关基因在高低风险组表达中存在统计学差异;6.有26中化疗药物在高低风险组间的IC50具有统计学差异;结论基于5个预后相关结肠癌GRG建立的预后风险评分模型是可以独立于其他临床性状并对预后有较好评估作用的,并且其对多种化疗药物敏感。结肠癌糖酵解风险评PUN30119采购分间存在的免疫细胞浸润差异及免疫检查点的表达差异可能为结肠癌化疗药物及靶向药物的研发提供新方向。