基于生物信息学的肝细胞性肝癌铜死亡相关lncRNA预后模型构建及药物筛选

目的铜死亡是新发现的一种细胞死亡方式。长链非编码RNA(lncRNA)具有调节基因表达等多种功能。肝细胞性肝癌(HCC)患者预后与铜死亡相关lncRNA之间关系却少有报道。本研究通过一系列生物信息学分析,目的是获得HCC铜死亡预后相关性的lncRNA及相应风险系数,构建HCC铜死亡相关lncRNA的预后模型及对其进行准确性验证,并且寻找潜在的HCC铜死亡相关lncRNA治疗药物,为VX-661供应商HCC的治疗提供科学依据。方法本研究利用TCGA数据库下载HCC的转录组数据、临床数据和肿瘤突变数据,之后运用perl脚本对所下载的数据进行整理,然后运用R语言进行共表达分析筛选得到HCC铜死亡相关lncRNA基因,接着筛选出HCC铜死亡预后相关lncRNA基因,最后构建HCC铜死亡相关lncRNA预后分析模型。我们再用单因素独立预后分析、多因素独立预后分析、ROC曲线等观察HCC铜死亡相关lncRNA预后分析模型进行预后准确性预测,通过GO富集分析和KEGG富集分析铜死亡相关基因的差异基因,并挖掘它们可能的功能。使用Cytoscape、R语言绘制HCC铜死亡相关基因和预后相关lncRNA的相互作用网络图和相关性热图。对肿瘤突变数据进行突变负荷的差异分析和生存分析,并绘制其小提琴图、瀑布图和生存曲线。最后绘制转录数据的免疫相关功能差异分析的箱线图、高低风险组病人的免疫得分的小提琴图、转录数据的免疫检查点的箱线图和筛选潜在的治疗药物。结果通过一系列生物信息学分析,从数据库中共得到424例患者临床信息,其中正常患者临床数据50例和肿瘤患者临床数据374例,单因素cox分析得到40个HCC铜死亡相关lncRNA,通过多因素cox分析得到11个HCC铜死亡相关lncRNA(ITGA6-AS1、LINC01615、AL365361.1、AC079313.2、AL096865.1、AC023825.2、LINC02100、AL035071.1、MIR155HG、AC069360.1、biobased compositeGHET1)和相应的风险系数,从而构建预后模型。并筛选出HCC8种潜在的治疗药物齐泊腾坦(Zibotentan)、替沃扎尼(Tivozanib)、替吡法尼(tipifarnib)、舒尼替尼(Sunitinib)、5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil)、克唑替尼(Crizotinib)、多柔比星(Doxorubicin)、福瑞替尼(Foretinib)。结论本研究显示HCC预后与铜死亡相关lncRNA之间存在正相关性,由此构建了HCC铜死亡相关lncRNA的预后模型。又由于HCC高低风险组患者的免疫逃逸差异显著,通过对转录组数据进行分析,筛选出了8种潜在的药物。这些铜死亡相关lncRNA的药物有望为进一步研究HCC的确认细节治疗提供科学依据。