摘要
目的：肾透明细胞癌（KIRC）是一种预后差、治疗困难的恶性肿瘤。免疫系统在癌症中扮演着一个关键角色。免疫因子、免疫细胞和免疫微环境是肿瘤发生发展的重要因素。而铁死亡是由铁介导脂质过氧化引起的一种新型细胞程序性死亡，在癌症发生、发展、治疗等方面也起着非常关键的作用。目前，随着肿瘤免疫学和铁死亡研究的不断深入，为肾透明细胞癌的治疗带来了新的方向。因此，寻找免疫联合铁死亡的潜在靶点和预后生物标志物迫在眉睫。 方法：在此次研究中，我们通过TCGA数据库，挑选出免疫铁死亡相关预后差异表达基因（IFR-DEGs）。逐步回归分析建立lasso-Cox风险评分预后模型，并将TCGA患者按照风险评分中位值划分为高风险组和低风险组，并用差异表达分析、预后分析、单因素和多因素Cox分析来判定IFR-DEGs的独立预后价值。而后对模型基因进行亚细胞荧光定位、mRNA和蛋白表达分析、单细胞RNA测序定位分析。为探讨预后模型的生存机制和免疫关系，我们比较不同风险组的临床特征，并将风险评分与免疫评分、免疫浸润细胞相关性、免疫检查点的相关性进行评估。基于TIDE数据库评分和GDSC数据库的常用小分子药物分析，预测不同风险组对免疫治疗和药物的反应。 结果：通过肿瘤组和正常组的差异分析，并与免疫与铁死亡相关的基因取交集后共得到103个具有表达差异的免疫铁死亡相关的基因，通过单因素Cox分析获得了52个具有生存差异的IFR-DEGs。随后利用逐步回归方法，建立由4个免疫铁死亡基因构成的lasso-Cox风险评分预后模型。生存曲线显示低风险患者总生存（OverallSurvival,OS）显著优于高风险患者（训练集：P＜0.001）。在多因素Cox回归分析中，风险评分是OS的独立预测因素（HR＞1，P＜0.001）。时间依赖性ROC曲线分析提示该模型有较好的预测能力。预后模型也在验证集和总队列得到较好的验证。而后对模型基因进行亚细胞荧光定位，我们发现ACADSB、CHAC1和PLA2G6在胞浆分布，LURAP1L在细胞核分布。mRNA和蛋白表达提示与正常肾组织相比，ACADSB、CHAC1在肾癌中低表达，LURAP1L、PLA2G6在肾癌中高表达；ACADSB单细胞RNA测序定位分析提示，ACADSB富集在远端小管细胞簇中。而后在对模型基因的突变相关分析中，发现1.56%（7/448）患者有遗传改变，模型基因相关分析显示ACADSB与LURAP1L呈显著正相关，与CHAC1、PLA2G6成负相关；CHAC1与LURAP1L成负相关。风险评分与免疫特征显著相关，我们发现高风险患者在CD8+T细胞、调节性T细胞（Tregs）、巨噬细胞M0、巨噬细胞M1水平上较低风险患者显著升高。在免疫相关功能中，我们也发现高风险组在免疫检查点、促炎、T细胞共抑制、Ⅱ型干扰素应答方面具有更高的免疫功能。与低风险组相比，高风险组在免疫微环境中具有更高的免疫评分，有更强的免疫逃逸能力，更高的免疫检查点丰度。高风险患者在舒尼替尼、紫杉醇、吉非替尼等小分子药物中，有更高的药物敏感性。 结论：构建了一种新型的免疫铁死亡相关基因（ACADSB、CHAC1、LURAP1L和PLA2G6）预后模型，其能有效的预测KIRC患者的生存，并在免疫浸润、微环境、免疫逃逸等方面发挥了重要作用，有望成为一种新型的治疗靶点和有效的预后生物标志物，并能够通过个体化治疗来延长患者的生存。
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