摘要
研究目的：肿瘤相关免疫浸润细胞作为肿瘤微环境中最主要的成分，具有调控肿瘤生长的重要作用。基于生物信息学技术筛选影响结肠癌预后的免疫相关差异表达基因，并分析其与免疫浸润细胞的相关性，以期为探究肿瘤发生发展、评估患者预后、开发新的免疫治疗策略提供理论指导。 研究方法：基于TCGA数据库下载结肠癌RNA-seq表达数据和相应临床数据，筛选出结肠癌肿瘤组织和正常结肠组织间的差异表达基因。检索IMMPORT、IRIS和InnateDB数据库，下载免疫相关基因与结肠癌差异表达基因进行维恩交集，获得结肠癌免疫相关差异表达基因。基于此基因集，进行GO和KEGG富集分析，并运用单基因COX回归分析筛选出影响预后的差异表达基因。构建蛋白质互作网络，根据邻接节点数目筛选核心基因，并与影响预后的差异表达基因交集，获得下游研究的目的基因。然后，通过TIMER线上数据库分析目的基因在泛癌中的表达情况。利用GEO数据库和实时定量PCR分别验证目的基因在结肠癌肿瘤组织和结肠癌细胞中的表达差异。绘制目的基因的Kaplan-Meier生存曲线，并进行临床相关性分析。单基因GSEA富集分析目的基因参与的生物学过程。通过CIBERSORT算法分析目的基因表达量与免疫浸润细胞的关系。 研究结果：研究从TCGA数据库筛选得到2642个差异表达基因，与免疫相关基因交集后获得760个免疫相关的差异表达基因。经过蛋白互作网络和单基因COX回归分析后，筛选得到影响结肠癌预后的免疫相关差异表达基因PPARGC1A。PPARGC1A表达量在膀胱尿路上皮癌、乳腺浸润癌、结肠癌、食管癌、多形成性胶质细胞瘤、头颈癌、肾透明细胞癌、肾乳头状细胞癌、肝癌、肺腺癌、肺鳞状细胞癌中显著下调，在肾嫌色细胞癌中显著上调。经验证，PPARGC1A表达在结肠癌肿瘤配对和非配对组织样本，以及结肠癌细胞HCT116中均显著下调。PPARGC1A表达高低与患者生存时间显著相关，即PPARGC1A表达量高时，结肠癌患者生存时间长。在临床相关性分析中，与 Ⅱ期患者相比， PPARGC1A表达量在Ⅳ期患者中显著下调；与M0期患者相比， PPARGC1A表达量在M1期患者中显著下调。GSEA单基因富集分析结果显示，PPARGC1A在β样蛋白形成的正向调控和淀粉样前体分解代谢的正向调控过程中发挥了重要作用，参与了核糖体、RNA聚合酶、胞质 DNA 感受等信号通路。最后，采用 CIBERSORT 算法分析发现， PPARGC1A表达与树突细胞、静止的CD4+T细胞、γδT细胞数目呈正相关，而与NK细胞、M0巨噬细胞、M2巨噬细胞、中性粒细胞呈负相关。 研究结论：PPARGC1A作为影响结肠癌预后的免疫相关差异表达基因，在结肠癌肿瘤组织中低表达，影响着肿瘤远处转移。PPARGC1A表达与患者生存时间显著相关，即PPARGC1A低表达的患者，生存时间较短。这可能与结肠癌肿瘤组织中CD4+T细胞和树突细胞数目的增多，NK细胞、M0巨噬细胞、M2巨噬细胞以及中性粒细胞的减少有关。
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