影響因子：7.2

**研究概述： **

肝細胞癌 （HCC）是全球癌癥相關(guān)死亡的第二大原因仗处。雙硫死亡是一種新發(fā)現(xiàn)的，由葡萄糖饑餓誘導的調(diào)節(jié)性細胞死亡形式枣宫。然而婆誓，HCC中雙硫死亡相關(guān)基因的臨床預后特征仍然知之甚少。我們對GSE149614單細胞數(shù)據(jù)集進行了分析也颤，并對TCGA進行了加權(quán)共表達網(wǎng)絡(luò)分析（WGCNA）洋幻，以鑒定與雙硫死亡相關(guān)的基因。使用單因素COX和Lasso回歸構(gòu)建預后模型翅娶。進行生存分析文留、免疫微環(huán)境分析和突變分析。此外竭沫，作者還構(gòu)建了與雙硫死亡相關(guān)特征相關(guān)的列線圖燥翅，用于預測HCC患者的預后。TCGA和GSE14520 數(shù)據(jù)集中的HCC患者使用雙硫死亡相關(guān)基因模型進行分類后蜕提，發(fā)現(xiàn)了高雙硫死亡評分組和低雙硫死亡評分組之間的生存時間存在顯著差異森书。高雙硫死亡評分患者表現(xiàn)出免疫檢查點相關(guān)基因的表達增加，意味著免疫療法和某些化學療法可能對他們更為有益。同時凛膏，ROC和決策曲線分析（DCA）表明列線圖具有良好的預后效果杨名。此外，組成該預后模型相關(guān)基因之GATM的功能實驗表明译柏，GATM在HCC組織中低表達镣煮，GATM敲低促進HCC細胞的增殖和遷移”陕螅總的來說典唇，作者通過分析單細胞和批量多組學測序數(shù)據(jù)，開發(fā)了與雙硫死亡相關(guān)的預后特征胯府，并探索了HCC中高低雙硫死亡評分組之間的關(guān)系介衔。為更深入地了解雙硫死亡在HCC中的作用提供了新的參考。
研究結(jié)果：

圖1作者展示了概述其整個研究的流程圖：

單細胞數(shù)據(jù)結(jié)果分析

作者對HCC的單細胞測序數(shù)據(jù)集GSE149614進行初步分析骂因。采用k近鄰(KNN)聚類算法將所有細胞分為41個簇(圖2A)炎咖。根據(jù)各離散簇的表面標記基因的表達水平，作者最終確定了7種細胞類型寒波，分別是：B細胞乘盼、內(nèi)皮細胞、肥大細胞俄烁、單核細胞和巨噬細胞绸栅、NK細胞、T細胞和腫瘤細胞(圖2C)页屠。隨后粹胯，使用“PercentageFeatureSet”函數(shù)計算了17個與雙硫死亡相關(guān)的基因在各個細胞中的百分比。以雙硫死亡基因比例的中位數(shù)為閾值辰企，將細胞分為低雙硫死亡組和高雙硫死亡組风纠。使用tSNE圖來描述各組(圖2D)。作者還分析了高雙硫死亡組和低雙硫死亡組之間差異表達的基因牢贸，共有 132個差異基因竹观。

隨后，作者利用雙硫死亡相關(guān)基因的ssGSEA評分結(jié)果,進行WGCNA分析潜索。作者使用10的軟閾值臭增，選擇30個模塊基因，deepSplit為2帮辟，并將相似度低于0.25的模塊合并速址，最終獲得26個非灰色模塊(圖3A和B)玩焰。圖3B所示的結(jié)果顯示：MEdarkolivegreen與雙硫死亡評分顯示出顯著的相關(guān)性（0.83）由驹。作者將單細胞測序數(shù)據(jù)分析得到的差異表達基因與來自WGCNA中的MEdarkolivegreen模塊內(nèi)基因進行相交，共鑒定出34個共有基因。

創(chuàng)建雙硫死亡相關(guān)的預后特征和驗證

對以上34個基因蔓榄，作者進行了單變量COX和Lasso回歸分析(圖3C和圖D)并炮。最后，其構(gòu)建了由8個基因:PCK1甥郑、TTR逃魄、GATM、ALDH2澜搅、APOA1伍俘、CFB、CFHR2和HMGCS2組成的與雙硫死亡相關(guān)的預后標簽勉躺。該標簽中每個基因的加權(quán)表達水平之和產(chǎn)生了個體預后風險評分癌瘾。根據(jù)中位值將患者分為高危組和低危組。圖4A和C顯示TCGA訓練隊列中的高雙硫死亡組與預后顯著相關(guān)(p < 0.001)饵溅。同樣妨退，在驗證隊列GSE14520中，高水平的雙硫死亡患者的預后顯著差于低水平的患者(p = 0.007蜕企，如圖4B和D所示)咬荷。ROC曲線用于評估雙硫死亡評分預測HCC患者預后的有效性。在TCGA隊列中轻掩，1幸乒、3和5年的AUC值分別為0.662、0.666和0.680(圖4E)放典。在驗證隊列中逝变，1年、3年和5年的AUC值分別為0.623奋构、0.617和0.546(圖4F)壳影。以上結(jié)果表明，在兩個隊列中弥臼，雙硫死亡是患者結(jié)局的高度準確預測因素宴咧。

免疫浸潤和突變分析

作者還分析了不同評分組間免疫浸潤水平的差異，以探討其原因并為免疫治療提供參考径缅。圖5A顯示掺栅，兩組之間的免疫浸潤細胞比例大不相同。從圖5B可以看出纳猪，包括PDCD1氧卧、TGFB1、CTLA4和CSF1R等在內(nèi)的大部分基因在高雙硫死亡組中表達水平較高氏堤，意味著高雙硫死亡組患者可能從免疫檢查點抑制劑中獲益更多沙绝。因此，作者檢查了高和低雙硫死亡組中前20個突變基因的突變情況。結(jié)果顯示闪檬，高雙硫死亡組的基因突變較多星著。TTN是低雙硫死亡組中突變最顯著的基因，而TP53是高雙硫死亡組中突變最顯著的基因粗悯，(圖5C&D)虚循。

組成預后模型相關(guān)基因的表達檢測和生存分析

為了研究構(gòu)成預測模型的八個基因的表達情況，作者在單細胞測序數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中样傍，檢測了以上基因的表達水平（圖6A-H）横缔。令人意外的是，這8個基因幾乎都在腫瘤細胞中高度表達(圖7A)衫哥。此外剪廉，除CFHR2和CFB外，其他六個基因炕檩，相對于癌旁組織斗蒋，在HCC組織中均顯著下調(diào)(圖7B, C)。此外笛质，Human Protein Atlas數(shù)據(jù)庫的蛋白免疫組化結(jié)果顯示泉沾，除未檢測到APOA1外，其余7個基因在HCC腫瘤組織中均下調(diào)（見補充圖）妇押。對8個基因中的每一個進行生存分析后發(fā)現(xiàn)跷究，低表達組的生存率均顯著高于高表達組(圖7D-K)。

列線圖的構(gòu)建

為加強HCC患者的風險評估敲霍，作者通過整合臨床數(shù)據(jù)和雙硫死亡評分構(gòu)建列線圖俊马。圖8A中的結(jié)果表明，當TNM分期肩杈、總體分期柴我、雙硫死亡評分等因素納入評估條件時，TCGA-LIHC隊列中某一例患者的總生存期< 1年扩然、3年和5年的概率分別為0.227艘儒、0.504和0.679。這種新方法使列線圖能夠更精確地評估患者的風險夫偶，對臨床決策有重要意義界睁。為進一步評估該列線圖的準確性，作者進行預后ROC分析兵拢，1翻斟、3和5年的曲線下(AUC)評分分別為0.70、0.74和0.77(圖8B)说铃。DCA分析結(jié)果也強調(diào)了列線圖相對于其他臨床指標的優(yōu)越性访惜，表明其在預測患者預后和幫助臨床決策方面的有效性(圖8C)敞斋。

GATM促進肝癌細胞的增殖和侵襲

大量研究表明，在納入該模型的8個基因中疾牲，除GATM外，其他七個基因在HCC中均有報道衙解，可參與HCC的進展阳柔。因此作者選擇GATM作為目標基因進行實驗。qPCR結(jié)果表明與癌旁組織相比蚓峦，GATM在腫瘤組織中顯著下調(diào)(圖9A)舌剂。 作者還檢測了GATM在不同肝癌細胞株和正常肝細胞株中的表達水平，結(jié)果顯示GATM在肝癌細胞株中表達下調(diào)(圖9B)暑椰。在CCK-8和細胞克隆形成實驗中霍转，GATM敲低促進了Hep3B細胞的增殖(圖9C、D)一汽。劃痕和侵襲實驗則表明避消，GATM敲低促進了Hep3B細胞的侵襲和遷移(圖9E、F)召夹。

研究總結(jié)：

自Actin cytoskeleton vulnerability to disulfide stress mediates disulfidptosis”一文開創(chuàng)性地提出雙硫死亡的概念以來岩喷，人們對雙硫死亡在惡性腫瘤中的作用越來越感興趣。作者緊跟熱點监憎，目的是進一步探索與雙硫死亡相關(guān)的預后標志物纱意。其將已經(jīng)報道的雙硫死亡相關(guān)基因作為一個基因集，以單細胞數(shù)據(jù)出發(fā)鲸阔，進行聚類偷霉。后聯(lián)合富集評分和WGCNA分析進一步縮小候選基因，最后通過LASSO回歸構(gòu)建基因預后特征褐筛，并探索該特征與臨床的相關(guān)性类少，并且作者還對其組成基因GATM進行分子功能的探索，該研究將有助于加深對HCC發(fā)病機制的理解渔扎。