肾嫌色细胞癌中铁死亡相关预后模型构建及四分类分级系统外部验证

第一部分用于预测肾嫌色细胞癌患者预后和肿瘤微环境的铁死亡相关预后模型的构建和验证目的:铁死亡是一种区别于细胞坏死、凋亡、自噬的新型细胞死亡形式,它在抑制肿瘤生长方面具有重要作用。然而,铁死亡相关基因在肾嫌色细胞癌中的作用还不清楚。本研究的目的是构建和验证肾嫌色细胞癌基于铁死亡相关基因的预后模型,并探讨其在免疫细胞浸润和系统治疗中的作用。方法:从TCGA数据库中获得肾嫌色细胞癌患者的基因表达谱和临床数据,通过单变量Cox回归分析来筛选预后相关的pooled immunogenicity铁死亡相关基因,通过共识聚类分析得到基于铁死亡相关基因的分子亚型。通过LIMMA程序包获得肿瘤组织和癌旁正常肾组织差异表达的基因,Lasso回归被用来在训练集中建立基于铁死亡相关基因的预后模型,风险分数由铁死亡相关基因表达量和相应系数计算得出,根据铁死亡风险评分的中位值将肾嫌色细胞癌患者分为低风险组和高风险组,采用Kaplan-Meier曲线对比高低风险组间总生存期差异,并在测试集中进行验证,单因素和多因素cox回归用于确定风险评分和肾嫌色细胞癌患者总生存期之间的关系和肾嫌色细胞癌的独立预后因子,列线图被用来预测患者的5年总生存率。通过ss GSEA算法和ESTIMATE算法探讨基于铁死亡相关基因的分子亚型和预后模型与免疫微环境之间的关联,并计算高低风险组肿瘤突变负荷,以预测对免疫治疗的反应。铁死亡风险评分和患者对靶向药的敏感性之间的关联通过GDSC数据库和Cell Miner数据库评估。在青岛大学附属医院就诊的60名肾嫌色细胞癌患者被纳入研究进行外部验证。免疫组化实验被用来验证铁死亡相关基因在肿瘤和癌旁组织中的表达差异,以及验证基因表达与肿瘤分期和预后的关系。结果:从TCGA数据库下载并分析了66例肾嫌色细胞癌样本,划分为两个基于铁死亡相关基因的分子亚型(1型和2型),2型比1型总体生存期更差,1型的免疫细胞浸润水平、MHC及免疫检查点基因的表达水平高于2型。18个铁死亡相关基因在肿瘤和正常组织中差异表达,经Lasso回归分析,铁死亡相关基因TFRC和SLC7A11被确定用于构建预后模型。基于铁死亡风险评分的高风险组总体生存期比低风险组更差,并在测试集中得到了验证。铁死亡风险评分是总体生存期的独立预后因子,ROC曲线下面积为0.846,表明该模型具有良好的预测能力,校准曲线显示预测值和实际值基本一致,表明列线图有很好的一致性。对免疫细胞和免疫相关通路进行评分,发现相比高风险组,低风险组有更高的免疫细胞浸润水平,以及更高的MHC和免疫检查点基因的表达水平,说明低风险组对免疫治疗反应更好。我们的研究显示吉非替尼、维利帕尼、维莫德吉、PD184352和SL 0101-1药物在高风险组的患者中的敏感性更高。免疫组化实验分析显示,与癌旁正常肾组织相比,TFRC和SLC7A11在肾嫌色细胞癌肿瘤组织中表达水平更高,更高的表达水平与更高的肿瘤分期和更差的肿瘤特异性生存期显著相关。结论:我们构建并验证了预测肾嫌色细胞癌预后的基于铁死亡相关基因的预后模型,该模型与免疫细胞浸润、免疫检查点表达和靶向药物反应之间存在明显关联,有助于判断肾嫌色细胞癌患者的预后和指导治疗,协助制定临床决策。第二部 分肾嫌色细胞癌中四分类病理分级系统的外部验证目的:由于肾嫌色细胞癌固有的核不典型性,用Fuhrman分级系统对肾嫌色细胞癌进行分级是不适合的。本研究目的是外部验证Avulova等人最近提出的四分类病理分级系统的预后价值,并探索另一个将肿瘤凝固性坏死作为单独的病理分级3级的四分类分级系统的预后预测能力。方法:我们收集了2008年至2020年在青岛大学附属医院接受手术治疗的未发生转移的263名肾嫌色细胞癌患者的临床数据,病理信息由病理医生进行重新阅片,并划分病理分级。使用Kaplan-Meier方法计算四分类病理分级的生存率,通过Cox比例风险回归模型计算危险比(HRs)和95%置信区间(CIs)来评估四分类分级系统与肿瘤特异性生存期(CSS)和无远处转移生存期(DMFS)的关联。结果:263名肾嫌色细胞癌患者中,10名患者死于肾嫌色细胞癌,12名患者出现转移,5年肿瘤特异性生存率为95.9%。在单变量分析中,四分类分级系统中的2级(HR=11.6;95%Cl:1.20-111.3;P=0.03)、3级(HR=24.9;95%Cl:2.59-239.8;P=0.005)和4级(HR=302.9;95%Cl:34.6-3250.8;P<0.001)与较差的肿瘤特异性生存显著相关,并且在被其他变量调整后结果仍然显著。然而,2级和3级之间的肿瘤特异性生存差异并不显著(HR=2.14,95%CI 0.43-10.63;P=0.35)。伴有凝固性坏死作为单独3级的探索性分级系统与肿瘤特异性生存之间的关联如下:2级,HR=10.2,95%Cl:1.06-97,P=0.04;3级,HR=11.4,95%Cl:1.18-109,P=0.04;4级,HR=267.9,95%Cl:27.6-2603,P<0.001,同样,2级和3级之间没有显CL13900说明书著差异。结论:四分类分级系统中的3级相比2级没有显著LY-188011小鼠增加死亡和转移的风险,Paner等人提出的三分类分级系统比Avulova等人提出的四分类分级系统更适合预测肾嫌色细胞癌的预后。