m6A相关lncRNA在宫颈癌中的预后价值及免疫功能分析

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背景:宫颈癌的发病率和死亡率在女性癌症中高居第四。人类发展指数(Human Development Index,HDI)和贫困率的失衡造成全球宫颈癌死亡率和发病率的经济地域差异性,高收入国家宫颈癌死亡率仅是低收入国家的1/18。除了高危人乳头瘤病毒(High-risk human papillomavirus,HR-HPV)持续感染,其余已知风险因素有:(1)HIV和沙眼衣原体感染;(2)吸烟;(3)分娩次数过多;(4)长期服用口服避孕药。宫颈癌容易发生复发和转移,且预后不良。国际妇产科联盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics,FIGO)分期I-III期的患者在治疗后两年内发生远处转移的患者占比高达15-61%,5年生存率低至17%。一些研究表明,免疫疗法提供了新的希望,但其局限性在于个体对不同治疗方案产生应答的差异。因此寻找更多有价值的生物标志物来预测宫颈癌患者的预后和免疫治疗反应是至关重要的。N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)修饰是一种RNA转录后修饰,也是真核生物中含量最丰富的类型,m6A修饰的异常改变会影响癌症的发生发展、患者的免疫治疗反应和临床预后。长链非编码RNA(Long noncoding RNA,lncRNA)的异常表达在宫颈癌中也很常见,lncRNA通过调节基因表达水平在转录和转录后修饰方面发挥着重要作用。m6A相关lncRNA在多种肿瘤的发生发展,转移复发,预后和免疫治疗反应中起重要作用,但宫颈癌中m6A相关lncRNA的作用仍待探讨。了解lncRNA与m6A修饰在宫颈癌中的表达模式有助于确定有预后及免疫治疗价值生物标志物。方法:在本研究中,我们从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库官网(https://www.cancer.gov/)获取宫颈癌鳞癌和腺癌(Cervical squamous cell carcinoma and endocervical adenocarcinoma,CESC)的转录组和临床数据,通过共表达分析筛选出m6A相关的lncRNAs。再通过进行单变量Cox回归分析、最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)和多变量Cox回归分析最终确定6个m6A相关的lncRNAs,用以构建预后风险评估模型,并计算了训练队列中患者的风险评分,根据风险得分的中位数,将训练队列患者分为低风险组和高分险组。利用Kaplan-Meier生存分析(K-M分析)、主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、基因本体分析(Gene Ontology,GO),列线图等用于分析风险模型的准确性。单变量和多变量Cox回归分析验证风险模型的独立性。通过使用该模型对患者进行重新分组,检验每个分组的肿瘤突变负荷(tumor mutational burden,TMB)。肿瘤免疫功能障碍和排斥(Tumor Immune Dysfunction and Exclusion,TIDE)预测评分来预测宫颈癌患者免疫检查点抑制剂的治疗疗效。我们还对该模型分组的敏感药物进行预测。最后通过收集宫颈癌临床标本对m6A相关的lncRNAs的表达水平进行验证,并挑选了表达差异最显著的lncRNA PCBP1-AS1探讨其在宫颈癌中的可能作用机制。结论:生物信息学分析结果表明,基于6个m6A相关lncRNAs的预后风险评估模型是宫颈癌预后的独立预测因子,且根据风险评估模型筛选出了5个宫颈癌患者潜在的治疗药物,可能对临床用药起到指导价值。根据TMB和TIDE评分的统计结果,虽然我们的风险模型在预测免疫治疗反应方面没有表现出高度敏感性和特异性,但分组间体现出的结果差异,可以为免疫治疗的个体化用药提供一些参考。临床标本验证我们筛选出的m6A相关lncRNAs表达水平与生信分析结果趋势相同,敲低PCBP1-AS1可能通过促进上皮间充质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)进展促进宫颈癌转移。总而言之,基于m6A的lncRNAs的预后风险评估模型有望应用于临床预测宫颈癌患者的预后,为制定宫颈癌患者的治疗方案提供参考。
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