摘要
目的铜是人体内必需的微量元素，也是酶促反应的必要辅助调节剂，但不平衡的铜水平会导致反应性氧化和细胞毒性，最终可能诱导细胞死亡。本研究旨在确定铜死亡是否参与肿瘤的发生和肿瘤的进展、铜死亡与肿瘤疾病的临床预后相关性和治疗。于是本研究对TCGA（TheCancerGenomeAtlas）样本和GSE(GeneExpressionOmnibusSeries)中的LUAD（Lungadenocarcinoma）样本数据进行分析，研究LUAD患者中铜死亡相关基因的差异表达，利用铜死亡预测LUAD患者的临床结果。并且对铜死亡与肿瘤免疫微环境的相关性分析，探讨铜死亡相关LUAD的化疗敏感性。 方法1.对TCGALUAD样本和GSELUAD样本数据进行了分析，将数据库中样本合并，排除缺乏临床数据和生存数据小于等于0的样本，最终纳入942例LUAD样本进行分析。2.将TCGA-LUAD数据中的体细胞突变数据下载，使用MuTect2鉴定分类，使用R软件包中的“igraph”可视化常见突变。3.从最新论文获得10个铜死亡相关基因，使用“ConsensusClusterPlus”软件包选取P值小于0.05的基因，根据铜死亡相关的差异表达基因分为不同的亚组。4.提取LUAD患者临床信息绘制热图，用“ssGSEA”软件包富集分析，用“gsva”软件包区分2个亚组中免疫相关通路，使用“STATS”软件包绘制PCA图。7.将A、B组中差异明显的基因NMF分型。8.使用“caret”包将样本1：1比例分为训练集和测试集，使用Lasso回归最小化过拟合风险。用Cox分析筛选基因。9.用生存软件包筛选基因并建立预后模型。使用“Ggplot2”软件包进行危险因素分析，使用“timeroc”软件包进行ROC曲线分析。采用“survConcordance”软件包分析比较不同变量生存的预测能力。10.利用“rms”软件包生成LUAD患者的列线图预测患者无进展生存概率。11.使用R软件包计算ssGSEA和MCPcounter，评价免疫相关通路活性。在TIDE数据库和TCIA数据库中提取相关数据，采用表达数据评分探索恶性肿瘤组织中基质细胞和免疫细胞与风险特征关系。使用“reshape2”软件包研究模型基因与免疫检查点之间的相关性。使用条形图显示药物在高危组和低危组中的敏感性。 结果1.DLD、PDHA1、CDKN2A、DLAT和PDHB可能导致不良预后，而MTF1为有利因素。2.用无监督聚类将LUAD样本分为A、B亚组，亚组B的OS相比亚组A更短，促进肿瘤发展的通路更加活跃。6个基因在两个亚组中都有表达，CDKN2A在亚组B明显高表达。并发现DLD、PDHA1、CDKN2A、DLAT和PDHB等可能导致不良预后。3.建立铜死亡基因模型，通过C1、C2亚组表明该模型具有临床实践的预后价值。4.高风险组比低风险组中铜死亡更加活跃，同时铜死亡模型基因表达也更高。5.高危组5年和10年总生存率较低。铜死亡模型基因的表达可以确定构建的模型在LUAD患者存在的可行性。6.构建模型基因的高表达和炎症和抗肿瘤成分是正相关，与B细胞记忆、促肿瘤M2巨噬细胞和髓样树突状细胞呈负相关。7.铜死亡可以使顺铂、吉西他滨和紫杉醇这些化疗药物的敏感性降低。 结论1.通过研究铜诱导细胞死亡的基因集和铜的转录学可以预测肺腺癌的风险和发展。2.对于肺腺癌患者可以通过铜死亡生物标志物基因集分析TME状态。3.铜死亡相关基因可以影响免疫细胞浸润，也可以改变化疗与免疫检查点抑制剂药物的敏感性。
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