基于TCGA数据库的子宫内膜癌差异基因患者的预后预测模型构建

• 作 者: 郝琦蓉 任艺婷 胡晶晶 刘晓阳 刘小春
• 机 构: 山西医科大学第二医院妇产科，太原 030001,山西医科大学第二医院妇产科，太原 030001,山西医科大学第二医院妇产科，太原 030001,山西医科大学第一临床医学院，太原 030000,山西省白
• 出 处: 中华妇幼临床医学杂志电子版
• 发表日期: 2021年17期
• 关键词: 子宫内膜肿瘤 TCGA数据库 生物学标记 预后 女雌性

目的

探讨子宫内膜癌(EC)患者预后相关差异基因筛选，并构建其预后预测模型。

方法

在癌症基因组图谱(TCGA)数据库(https：//portal.gdc.cancer.gov/)中，以"Uteri" "TCGA-UCEC" "transcriptome profiling" "gene expression quantification and HTSeq-FPKM"为关键词，检索EC患者和正常女性受试者的子宫内膜组织RNA-seq微阵列基因表达数据及其相关临床信息。本研究检索时间设定为TCGA数据库建库至2021年1月15日。选择最终符合本研究纳入标准的542例EC患者与35例正常女性受试者为研究对象。本研究基于TCGA数据库的EC差异基因患者的预后预测模型构建步骤为：①利用R语言微阵列数据的线性模型(LIMMA)包，对TCGA数据库的RNA-seq微阵列基因表达数据进行差异基因分析，筛选影响EC发生、发展的候选差异基因。②利用Kaplan-Meier法、LASSO算法回归、单因素Cox比例风险回归分析法，对EC患者生存相关差异基因进行筛选。采用多因素Cox比例风险回归分析法，确定EC患者预后相关差异基因。③构建EC差异基因的EC患者预后预测模型。④利用survival受试者工作特征(ROC)曲线软件包，检测该预测模型的准确性，并绘制列线图。

结果

①在本组EC患者中，共计发现466个EC差异基因，其中上调基因为179个，下调基因为287个。②在本组EC患者的96个EC生存相关差异基因中，7个为预后相关差异基因，包括孕激素受体(PGR)、sushi重复含蛋白质X连锁(SRPX)、γ-谷氨酰水解酶(GGH)、分泌球蛋白家族2A成员1(SCGB2A1)、胰岛素样生长因子结合蛋白5(IGFBP5)、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A(CDKN2A)、神经调节素U(NMU)基因。对这7个差异基因的单因素Cox比例风险回归分析结果显示，其均为EC患者预后影响因素(P<0.05)。多因素Cox比例风险回归分析结果显示，GGH、IGFBP5、CDKN2A差异基因，均为影响EC患者预后的独立危险因素(P<0.05)，若EC患者GGH、IGFBP5、CDKN2A差异基因表达水平越高，则患者预后越差。③建立EC患者总体生存(OS)期预测模型为：ln[h(t，X)/h₀(t)]＝1.300x_GGH+1.200x_IGFBP5+1.200x_CDKN2A。其中，h(t，X)：受试者在t时刻的风险率函数，h₀(t)：受试者在t时刻的基准风险率函数，即x_GGH、x_IGFBP5、x_CDKN2A均为0时的风险率函数，x_GGH、x_IGFBP5、x_CDKN2A分别表示GGH、IGFBP5、CDKN2A差异基因表达水平。④采用上述预测模型，对研究组患者的生存风险进行评分，并按照其中位风险评分，进一步将其分为高危亚组(n＝271，风险评分高于中位评分)与低危亚组(n＝271，风险评分低于中位评分)，并且低危亚组OS期显著长于高危亚组，差异有统计学意义(χ²＝33.000，P<0.001)，对该模型预测EC患者OS期的ROC曲线分析结果显示，曲线下面积(AUC)为0.700(95%CI：0.673～0.751，P<0.001)，同时构建的Nomogram列线图，可定量预测EC患者1、3、5年OS率。

结论

构建的GGH、IGFBP5和CDKN2A差异基因的EC患者预后预测模型，可为临床预测EC患者预后及寻找相应靶向治疗药物提供数据支持。