结直肠癌自噬相关基因预后风险模型的构建和验证

摘要

目的:结直肠癌(CRC)是世界上最常见的癌症之一，也是癌症死亡的重要原因之一，其发病率和死亡率逐年上升。研究表明，自噬与CRC之间存在密切联系，自噬相关基因（ARGs）可以调控自噬过程影响CRC进展。本研究旨在构建自噬相关基因的预后模型，以便有效预测结直肠癌患者的预后，并探索这些ARGs的潜在功能。　　方法：使用癌症基因组图谱（TCGA）数据库中提供的CRC转录组数据，筛选对CRC预后有显著影响的ARGs并构建预后风险模型。通过单因素和多因素Cox分析，筛选出与CRC预后显著相关的基因，基于该组基因构建预后评估模型。在此之后，联合临床关键特征因素构建诺模图，为准确预测CRC患者术后的死亡风险提供了指导工具；最后，为寻找评估CRC预后、指导风险分层的分子标志物，探究了5个预后基因的表达与CRC免疫亚型、药物敏感性和免疫微环境之间的关系，为结直肠癌的预后判断提供了潜在方向。　　结果：　　1、通过生物信息学分析方法对TCGA数据库中ARGs的表达情况进行综合分析，鉴定了37个差异表达的自噬相关基因；　　2、经由单因素和多因素Cox分析构建了预后风险预测模型，获得5个用于构建模型的标志基因：HSPA8、TP63、ULK3、MAPK9、CTSL；在内外部检验中，根据中位值将患者预后风险参数分为高低风险组，高危组患者生存率（OS）低于低危组（P＜0.001）,ROC曲线的曲线下面积(AUC＞0.66）验证了该模型的敏感性和特异性；　　3、在多因素独立预后分析中，风险值可作为独立预后指标(HR=1.167,95％CI=1.078–1.264,P＜0.001)，且不受任何分期的干扰发挥稳健的预测作用；基于风险参数和临床特征参数构建的列线图，3年和5年ROC曲线下面积分别为0.735和0.718；　　4、最后，探究了5个预后基因表达与结直肠癌免疫亚型、药物敏感性和免疫微环境之间的关系，证实该组基因对CRC预后具有潜在预测价值。　　结论：综上所述，我们构建的风险评分模型具有独立预后价值，这一特征参数可有助于我们有效预测CRC癌患者的生存状态。同时，这些关键自噬相关基因可能在CRC的诊断和治疗中发挥重要作用。

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