Aging ：基于基因组和转录组的铜氨病相关基因预测急性髓系白血病预后及免疫学特征的探索

近年来，随着检测技术的进步，如二代测序，使得急性髓系白血病（AML）的新型有效治疗方法包括免疫疗法和分子靶向药物治疗得以开发。然而，作为血液系统中常见的恶性肿瘤之一，AML仍然是医疗保健系统面临的主要挑战，其高异质性导致5年生存率低，特别是对于年轻患者（35%），65-74岁的老年患者的预后甚至较差。铜氨病（Cuprotos）作为一种新形式的程序性细胞死亡已被证明在肿瘤发生和进展中起重要作用。然而，铜中毒与AML患者预后之间的关系尚不清楚。与AML患者预后之间的关系尚不清楚。

一研究团队从TCGA和GEO数据库中获得转录组学和基因组学数据以及临床信息。无监督聚类和加工学习分别用于识别分子亚型和铜中毒相关风险评分。采用Kaplan-Meier分析、单变量和多变量Cox回归以及受试者操作员特征曲线（ROC）评估基于铜中毒相关基因（CRG）的预后。此外，使用多种算法来评估不同风险评分患者的免疫异质性。对于体外分析，通过定量逆转录聚合酶（qRT-PCR）在AML患者中检测CRG中涉及的基因的表达。

图1. AML患者中12个铜氨病相关基因的表达和变异谱

图2. 通过基于铜氧病基因的K均值聚类鉴定的Cuprotos病修饰模式。（A）PPI网络显示12个铜中毒相关基因的相互作用。（B）元队列中12个铜中毒相关基因的相互作用。（C）无监督聚类分析的热图。（D）不同铜氨病亚型的PCA。（E）不同铜氨病亚型总生存期的Kaplan-Meier分析。（F）AML患者不同铜氨病亚型中铜氨病相关基因表达的箱线图（P < 0.05，P < 0.01 ，P < 0.001 ）

图3. 不同铜氨病亚型的免疫学和生物学特征。（A）免疫浸润细胞在不同铜氨病亚型中的表达。（B）不同铜氨病亚型的免疫细胞亚群与免疫相关功能的关系。（C）不同铜氨病亚型免疫检查点的表达。（D）三种铜氨病亚型中不同人白细胞抗原表达的箱线图。（E）三种铜氨病亚型TME评分差异分析。（六）三种靶向药物不同亚型的IC50。（P < 0.05，P < 0.01，P < 0.001）

图4. 不同铜氨病调节亚型的特征。（A）三个队列中55种机器学习算法组合的C指数。（B） LASSO 系数配置文件和交叉验证，用于调整 LASSO 分析中的参数选择。（c） 风险评分和生存状况。

转录组学和基因组数据表明，正常和肿瘤样本的CRG景观存在巨大的异质性。基因组学图谱中的Cuprotos病亚型A和铜质病调节亚型B及其生物学特征与其他组存在显著差异。

图5. 验证不同队列中的风险评分。（A）TCGA和GEO队列中不同风险评分组中表达的11个预后模型基因的热图。（B）TCGA队列中不同风险评分组的Kaplan-Meier分析和时间依赖性ROC曲线分析。（C）三个队列中单变量和多因素Cox分析的独立预后因子的森林图。

图6. 验证不同免疫治疗队列中的风险评分。（A）Kaplan-Meier分析GSE78220队列中不同的风险评分和对药物的反应。（B）卡普兰-迈耶分析IMvigor-210队列中不同的风险评分和对药物的反应。（中、丁）不同风险评分组中体细胞突变的频率。

此外，与其他组相比，这两种亚型的风险评分较低，生存时间更长。Cox分析表明，风险评分是AML患者的独立预后因素。这个风险评分可能是免疫治疗数据集中生存结果的指标。

这项研究分析了TCGA和GEO数据集中急性髓系白血病（AML）患者的遗传和临床特征，发现11个候选风险基因（CRG）中有12个在正常患者和AML患者中存在差异表达。

总的来说，该研究表明CRGs在指导AML患者的预后，治疗和免疫学特征方面具有潜力。作为AML铜氨中毒的初步研究，他们证明了铜氨病相关基因、铜氨病亚型与AML患者预后之间的关系，也很好地证明了铜中毒在AML患者中的预后价值，并将为新的AML治疗靶点提供信息。

原始出处：

Wei Y, Miao Z, Guo X, Feng S. Exploration of cuprotosis-related genes for predicting prognosis and immunological characteristics in acute myeloid leukaemia based on genome and transcriptome [published online ahead of print, 2023 Jul 13]. Aging (Albany NY). 2023;15:10.18632/aging.204864. doi:10.18632/aging.204864.