免疫检查点相关基因预测结肠癌患者预后及其免疫状态

目的 免疫检查点基因是调控结肠癌患者免疫应答的关键机制,并对结肠癌患者的预后、治疗具有潜在的临床应用价值,然而目前尚无基于免疫检查点基因的预后模型来预测结肠癌患者的预后和免疫状态.方法 从肿瘤基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和高通量基因表达(Gene Expression Omnibus,GEO)公共数据库获取并整理结肠癌患者的基因表达谱数据及其对应的临床信息,鉴定差异表达的免疫检查点基因.采用最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)Cox回归分析构建免疫检查点基因相关的TCGA结肠癌患者预后模型.应用GEO结肠癌患者队列(GSE143985)进行验证.Kaplan-Meier曲线和受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线用于评估模型预测准确性.Spearman相关性分析观察预后模型与免疫细胞浸润情况.单因素和多因素回归分析免疫检查点风险基因及临床指标,并基于多因素回归结果构建临床列线图.结果 在正常和结肠癌组织中共筛选出29个差异表达的免疫检查点相关基因,LASSO回归分析后构建了基于14个免疫检查点相关基因的预后模型.根据中位风险评分将TCGA结肠癌患者分为高、低危险组,Kaplan-Meier生存分析显示,相较于低危组,高危组患者的生存较差.ROC分析则显示TCGA训练队列的1年、3年预测曲线下面积(area under the curve,AUC)值均大于0.7,而GEO验证队列的1 年、3 年预测AUC值均大于 0.8,显示了模型较高的准确性和稳定性.免疫细胞浸润分析显示风险评分与CD4+T细胞和CD8+T细胞有显著相关性.此外,基于免疫检查点风险基因及临床指标构建的列线图C-指数为0.767,显示了较高的临床应用价值.结论 我们构建了一种新的免疫检查点基因相关的结肠癌预后模型,可用于结肠癌的预后及免疫状态预测,为结肠癌患者的临床预后提供一定的指导依据.