目的:利用生物信息学方法构建基于铜死亡的急性髓系白血病预后模型,并初步探究模型基因之一PACS2在急性髓系白血病细胞HL-60中的分子学功能。方法:(1)利用TCGA和GTEx数据库下载173例AML患者和70例正常人的骨髓样本转录组测序数据,获取差异表达基因。(2)计算173例AML患者的铜死亡评分,并作为加权基因共表达网络分析的性状,获取与其高度相关的模块,筛选出hub基因。(3)差异表达基因与hub基因取交集,获得核心基因,并进行功能富集分析。(4)利用单因素Cox回归分析和Lasso回归分析筛选风险值模型相关基因,构建并验证风险模型,生存曲线评估高风险组和低风险组患者的生存期,计算ROC曲线下面积评估风险模型的可靠性。(5)采用Cox回归分析进行独立预后分析,根据筛选的独立预后因素绘制列线图。最后,通过单样本基因集富集分析探索模型基因的功能和途径。(6)采用RT-q PCR实验检测急性髓系白血病患者和正常人标本中模型基因的表达情况。(7)体外培养急性髓系白血病细胞系HL-60。(8)通过质粒转染技术进行HL-60细胞转染,RT-q PCR、Western Blot技术检测PACS2基因沉默效果。(9)分别利用CCK-8实验、TUNEL实验探究沉默PACS2www.selleck.cn/products/MG132后对HL-60细胞增殖和凋亡的影响。(10)利用Western blot实验初步探究PACS2Hydro-biogeochemical model影响HL-60细胞增殖涉及到的相关蛋白质分子的变化。结果:(1)通过对AML患者和正常人转录组测序数据进行分析,获取11160个差异表达基因。(2)加权基因共表达网络分析共聚类8个模块,其中MEyellow模块与铜死亡评分表现出最强相关,经筛选获得132个hub基因。(3)11160个差异表达基因和132个hub基因相交,共获得32个核心基因。主要富集到细胞质微管组织和RNA甲基化C59作用等功能,以及肿瘤中的m TOR信号通路和Notch信号通路等途径。(4)单因素Cox回归分析和Lasso回归分析筛选出NDUFV1和PACS2两个模型基因,进行风险模型构建。将训练集、内部验证集和外部验证集以风险值中位值为界分为高风险组和低风险组。生存曲线显示高风险组患者的生存率较低。ROC曲线中1、3、5年的曲线下面积均大于0.6,表明所建立的风险模型是可靠的。(5)Cox独立预后分析筛选出年龄和风险值为AML的独立预后因子。绘制列线图的一致性指数C-index为0.658,可以预测AML患者可能的1、3、5年生存率。单样本基因集富集分析结果表明NDUFV1主要富集nc RNA代谢、碳代谢、2-氧代羧酸代谢等途径;PACS2基因主要富集磷酸肌醇代谢、组蛋白修饰等途径。(6)RT-q PCR实验结果显示,与正常对照组相比,急性髓系白血病患者中PACS2的表达显著升高(P=0.0038),NDUFV1的表达差异无统计学意义(P>0.05)。(7)质粒转染HL-60细胞后,RT-q PCR和Western Blot实验结果显示,与siNC组相比,si-PACS2-3的沉默效果最为显著(P=0.0070)。(8)CCK-8和TUNEL实验结果表明,与si-NC组相比,si-PACS2-3组中HL-60细胞的增殖显著受抑(P<0.0001),凋亡水平显著增加(P<0.0001)。(9)Western Blot实验结果显示,沉默PACS2后,PTEN蛋白表达水平升高,p-AKT蛋白表达水平下降。结论:(1)通过生物信息学方法成功构建并验证了基于铜死亡的急性髓系白血病的预后模型,包括NDUFV1和PACS2在内的模型基因是其潜在预后标志物。(2)PACS2在AML患者中的表达显著高于正常对照组。(3)沉默PACS2可抑制白血病细胞HL-60增殖,促进凋亡。(4)PACS2可能是通过影响PTEN、p-AKT蛋白分子的表达抑制白血病细胞HL-60的增殖。