摘要
研究背景与目的:肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)具有病因复杂、异质性强等特点，许多患者确诊时已处于预后较差的晚期阶段，迫切需要更加准确的预后风险评估方法和新的诊断性生物标志物及分子治疗靶点。坏死性凋亡是一种与肿瘤的发生、发展密切相关的新型程序性细胞死亡。目前，坏死性凋亡相关基因(necroptosis-relatedgenes,NRGs)与HCC患者预后的关系尚不清楚。本研究旨在筛选与HCC患者预后有关的NRGs并在此基础上构建基因集预后模型，同时评估和验证模型的预后价值，为实现HCC患者的风险分层和个体化诊疗提供帮助。 研究方法:从癌症基因组图谱(TheCancerGenomeAtlas,TCGA)数据库收集本研究所需的正常样本和HCC样本的临床信息和测序数据，筛选出两者差异表达的NRGs。根据差异表达基因构建蛋白-蛋白互作网络，并对HCC患者进行一致性聚类分析，随后采用单因素Cox回归分析筛选出与HCC患者生存时间有关的NRGs。通过最小绝对收缩选择算子(theleastabsoluteshrinkageandselectionoperator,LASSO)Cox回归分析得到最优惩罚参数并建立基因集预后模型。根据预后模型中基因的表达水平和风险系数，得出HCC患者的预后风险评分。主成分分析(principalcomponentanalysis,PCA)和t分布-随机近邻嵌入(t-distributedStochasticNeighborEmbedding,t-SNE)分析、Kaplan-Meier生存曲线、受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线下面积(areaundercurve,AUC)用来评估预后模型的预测效能。使用单因素和多因素Cox回归分析明确HCC患者的独立预后因素。使用基因本体论(GeneOntology,GO)以及京都基因和基因组百科全书(KyotoEncyclopediaofGenesandGnomes,KEGG)富集分析明确差异基因所涉及的细胞功能和生物学过程。使用单样本基因集富集分析(singlesampleGeneSetEnrichmentAnalysis,ssGSEA)探究相关基因与免疫相关功能及免疫细胞的相关性。国际癌症基因组协会(InternationalCancerGenomeConsortium,ICGC)数据库的肝细胞癌样本作为验证集对预后模型进行外部验证。 研究结果:本研究共筛选出了在正常样本和HCC样本中差异表达的49个NRGs,蛋白-蛋白互作网络显示差异表达基因之间联系紧密。对一致性聚类分析得到的两个亚组进行差异表达分析，得到了28个差异表达的NRGs。单因素Cox回归分析在28个差异表达的NRGs中筛选出了18个与HCC患者生存时间有关的基因。通过执行lasso-cox回归分析进一步缩小候选基因范围，构建了包括10个预后关键基因(CDKN2A,HAT1,HSP90AA1,IPMK,KLF9,MYCN,NDRG2,PLK1,SQSTM1,TNFRSF21)的基因集预后模型，其中大多数基因与HCC患者预后不良有关。根据预后模型的TCGA队列中位风险评分，将HCC患者划分为高、低风险组。ROC曲线显示模型具有良好的敏感性和特异性，单因素和多因素Cox回归分析证实风险评分是HCC患者预后的独立危险因素。ICGC队列作为外部队列验证了基因集预后模型的预测效能，证实模型具有良好的预后价值。富集分析结果显示高、低风险组的差异表达基因与脂肪酸代谢、视黄醇代谢、药物代谢和外源物代谢过程有关。 研究结论:本研究构建的基因集预后模型可作为现有风险评估系统的补充，对HCC患者进行更为准确的风险评估并制定个体化诊疗措施，从而优化治疗效果，改善患者预后。此外，本研究筛选出的差异表达基因和预后相关基因可以为发现新的诊断性生物标志物和分子治疗靶点提供帮助。
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