基于基因表达数据库的急性髓系白血病细胞焦亡预后分析及GZMB调节机制研究

摘要

目的:通过生物信息分析与实验相结合探讨急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞焦亡相关基因在AML患者的预后价值,并验证AML治疗的新靶点。方法:在基因表达谱数据库(TCGA、GTEx)中选取AML细胞焦亡相关基因表达数据,采用R语言筛选AML患者和健康对照组中细胞焦亡差异表达基因。对差异的基因进行单因素Cox及Lasso回归分析并构建预后模型。应用单因素和多因素Cox回归分析风险模型、临床特征与AML患者预后的相关性。Kaplan-Meier法分析预后模型中GZMB表达量与患者生存率的关系,将AML患者分成GZMB高表达组和低表达组并进行基因集富集分析(GSEA)。并采用Western blot验证AML中GZMB/Caspase-3/GSDME介导的细胞焦亡。结果:45个焦亡相关基因在AML患者组和正常组中存在差异表达(P<0.05)。其中7个基因(BAK1、CASP3、GZMB、GPX4、NLRP2、GSDMB和GSDMA)被纳入风险模型构建。年龄、FAB分型、风险评分与AML患者预后相关(P<0.05),且风险评分是AML的独立危险因素(P<0.05)。GZMB高表达组的总生存率显著低于低表达组,差异有统计学意义(P<0.05)。GSEA富集分析显示GZMB主要参与了细胞因子信号通路、NK细胞、B细胞、T细胞免疫调节等信号途径(P<0.05,FDR≤25%)。Western blot实验结果初步证实AML中存在GZMB/Caspase-3/GSDME介导的细胞焦亡调节途径。结论:通过生物信息学方法,构建了7个细胞焦亡相关基因的AML预后模型,GZMB高表达与AML发生发展及不良预后相关,并参与GZMB/Caspase-3/GSDME途径介导的细胞焦亡。