摘要
背景：肺癌是目前我国癌症发病率和死亡率最高的肿瘤，非小细胞肺癌发病比例较高，占85%。近年来，肺腺癌（Lungadenocarcinoma，LUAD）的发病率显著上升，早期诊断可以改善肺癌患者的预后和延长生存期，然而，多数肺癌患者确诊时已处于晚期，导致有效治疗的延迟。因此,发现新的治疗途径对改善预后意义重大。此外，具有高特异性和敏感性的预后生物标志物对于可以改善肺腺癌患者预后的适当治疗策略也很重要。目前，很少有生物标志物具有足够的特异性和敏感性来评估肺腺癌患者的预后。因此，仍需要对肺腺癌的预后生物标志物进行更多研究。失巢凋亡是细胞和细胞外膜相互作用丧失的一种细胞程序性死亡形式，被称为转移的生理屏障。近年来，研究发现，失巢凋亡可通过多种途径参与肺癌的发展与转移,而最为主要的方式是细胞产生失巢凋亡抵抗，使得本应该坏死脱落的肿瘤细胞可以迁移至其他组织或器官继续生长。而参与失巢凋亡的基因众多，因此，我们通过生信分析结合实验验证研究失巢凋亡相关基因的表达在肺腺癌患者预后评估中的预测价值，期待能为肺腺癌的治疗提供更多的治疗依据。 方法和材料：从癌症基因组图谱（TheCancerGenomeAtlas，TCGA）数据库获取肺腺癌的转录组数据及临床病理学信息，生存信息。提取数据进行后续分析。从Genecards网站获取与失巢凋亡相关基因，鉴别在肿瘤与癌旁组织中具有差异表达基因与失巢凋亡相关预后基因取交集，获得在LUAD中差异表达的失巢凋亡相关预后基因，采用单因素、多因素cox回归构建预后模型，计算风险评分；根据风险评分中位值进行高低风险组划分。采用生存分析、接受者操作特征曲线分析（Receiveroperatingcurve，ROC）、列线图、主成分分析（Principalcomponentanalysis，PCA）验证模型预后预测效力。同时将TCGA数据库获取的肺腺癌患者随机分组作为内部数组进行组内验证，从基因表达综合数据库（GeneExpressionOmnibus，GEO）获取另一组肺腺癌患者构成外部数组进行组外验证。收集临床病例作为实验组进行实验验证。使用clusterProfiler包进行GO和KEGG富集分析获取失巢凋亡相关基因的作用途径及信号传导通路。采用limmaGSVA包进行免疫相关功能及免疫检查点差异分析。从肿瘤免疫功能障碍和排斥（Tumorimmunedysfunctionandexclusion,TIDE）网站下载TIDE数据，获取TIDE评分。评价免疫治疗效果。使用maftools包进行风险评分与肿瘤突变负荷相关性分析。使用pRRophetic、ggplot2和ggpubr包获取相关敏感性抗肿瘤药，筛选治疗肺腺癌潜能较高的化疗药物。实验验证采取了实时定量逆转录聚合酶链反应（q-PCR）和蛋白印迹法（Western-Blot，WB）。 结果：确定了4个在肺腺癌中失巢凋亡相关预后基因。并获取了评分计算公式，建立了最佳评分模型用于评估肺腺癌风险高低，进行高低风险分组。同时将患者随机分成实验组、验证组进行模型验证。结果高风险组死亡患者明显多于低风险组且生存时间更短。高风险组的总生存率（Overallsurvival，OS）显著低于低风险组，高风险组的相关失巢凋亡基因表达更显著，实验组验证组和外部数组都具有高度一致性。q-PCR和WB也表明模型基因在肿瘤组织中表达更显著。证明了我们构建的模型可以预测肺腺癌的预后。还进行了模型独立性、敏感性、准确性的验证，结果表明风险评分预后模型可以独立于其他临床性状预测肺腺癌预后，并且风险评分模型的敏感性更强，可以更准确预测肺腺癌生存率。同时，还进行了基因本体（Geneontology，GO）富集分析，结果表明差异基因主要富集在含有胶原的细胞质基质中，在生物学功能上主要通过影响受体配体活性、信号受体激活剂的活性等发挥作用。主要参与内肽酶活性调节生物进程。京都基因与基因组百科全书（TheKyotoEncyclopediaofGenesandGenomes，KEGG）富集分析显示，用于构建模型的差异基因主要富集在PI3K?Akt信号通路，IL?17信号通路、补体和凝血级联反应传导通路，细胞外基质（Extracellularmatrix，ECM）?受体相互作用传导通路。免疫分析提示免疫检查点阻断治疗可以在肺腺癌的治疗中发挥作用，且低风险组免疫逃逸的潜在可能性更高，免疫检查点阻断治疗可能在低风险组发挥更好的疗效。最后我们还筛选出了潜在相关抗肿瘤药物，其中5-氟尿嘧啶、阿西替尼、贝沙罗汀、博来霉素、顺铂、依托泊苷的高风险组半抑制浓度（IC50）值显著低于低风险组。表明了这些药物对于高风险患者疗效更好。 结论：失巢凋亡相关基因ANGPTL4、LDHA、SPHK1、SERPINB5在肺腺癌组织中表达显著高于非肿瘤组织，并且可以作为独立预后因子提示肺腺癌预后不良。这可能与它们参与PI3K?Akt和白介素17、ECM?受体相互作用信号传导通路，影响受体与配体结合，调节免疫反应作用相关。免疫阻断治疗可在肺腺癌的治疗中发挥作用。抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶、阿西替尼、贝沙罗汀、博来霉素、顺铂、依托泊苷对于高风险患者疗效优于低风险组。失巢凋亡相关基因在肺腺癌患者预后评估中具有重要意义，能为肺腺癌的治疗提供更多的治疗依据。
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