細(xì)胞衰老相關(guān) lncRNA 特征預(yù)測肺腺癌患者預(yù)后和腫瘤微環(huán)境
摘要
背景：細(xì)胞衰老最近被認(rèn)為是一種新的癌癥標(biāo)志。然而，調(diào)節(jié)細(xì)胞衰老的因素尚未得到很好的表征。本研究的目的是鑒定與肺腺癌 (LUAD) 患者的衰老和預(yù)后相關(guān)的長鏈非編碼 RNA (lncRNA)。
方法：使用來自癌癥基因組圖譜肺腺癌 (TCGA-LUAD) 的 RNA 序列數(shù)據(jù)和來自 CellAge 數(shù)據(jù)庫的衰老基因，首先鑒定了衰老相關(guān) lncRNA 的一個(gè)子集。然后，使用單變量和多變量 Cox 回歸分析，開發(fā)了與 LUAD 預(yù)后相關(guān)的衰老 lncRNA 特征（LUADSenLncSig）。根據(jù) LUADSenLncSig 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的中位數(shù)，將 LUAD 患者分為高風(fēng)險(xiǎn)組和低風(fēng)險(xiǎn)組。Kaplan-Meier 分析用于比較高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分和低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分亞組的總生存期 (OS)。還比較了高危組和低危組在基因集富集分析（GSEA）、免疫浸潤、腫瘤突變負(fù)荷（TMB）、腫瘤免疫功能障礙和排除（TIDE）模塊評(píng)分、化療和靶向治療選擇方面的差異.
結(jié)果：獲得了由以下 9 個(gè)衰老相關(guān) lncRNA 組成的預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)模型：LINC01116、AC005838.2、SH3PXD2A-AS1、VIMS-AS1、SH3BP5-AS1、AC092279.1、AC026355.1、AC027020.2和 LINC00996 .?LUADSenLncSig 高風(fēng)險(xiǎn)組與較差的 OS 相關(guān)（風(fēng)險(xiǎn)比 = 1.17，95% 置信區(qū)間 = 1.102–1.242；p< 0.001)。基于接受者操作特征 (ROC)、主成分分析 (PCA) 和內(nèi)部驗(yàn)證隊(duì)列進(jìn)一步支持模型的準(zhǔn)確性。此外，還開發(fā)了一個(gè)由 LUADSenLncSig 組成的諾模圖，用于 LUAD 預(yù)后，這與 OS 的實(shí)際概率一致。此外，免疫浸潤分析顯示低風(fēng)險(xiǎn)組在腫瘤微環(huán)境中具有更強(qiáng)的抗腫瘤免疫反應(yīng)。值得注意的是，低風(fēng)險(xiǎn)亞組的 CTLA-4、PDCD-1 和 CD274 等免疫檢查點(diǎn)基因水平以及 TIDE 評(píng)分顯著高于高風(fēng)險(xiǎn)亞組 (?p?< 0.001)。這一發(fā)現(xiàn)表明 LUADSenLncSig 可以潛在地預(yù)測免疫療法的療效。
結(jié)論：在本研究中，開發(fā)了一種 lncRNA 特征 LUADSenLncSig，它具有衰老表型鑒定和預(yù)后預(yù)測的雙重功能以及預(yù)測 LUAD 對(duì)免疫治療反應(yīng)的潛力。
Keywords:細(xì)胞衰老, lncRNA, 預(yù)后, 腫瘤微環(huán)境, 免疫治療, 肺腺癌
LUAD 中衰老相關(guān) DEGs 的富集分析
研究流程圖如圖圖1.?首先，比較279個(gè)衰老相關(guān)基因在腫瘤和正常組織中的表達(dá)水平，以確定這些基因是否在腫瘤組織中異常表達(dá)（補(bǔ)充表S1）。在 LUAD 腫瘤組織中，62 個(gè)差異表達(dá)基因中有 23 個(gè)下調(diào)，39 個(gè)上調(diào)（圖 2A、B,補(bǔ)充表 S2?)。KEGG 通路分析顯示五個(gè)最富集的通路是人類 T 細(xì)胞白血病病毒一號(hào)感染、細(xì)胞衰老、細(xì)胞周期、卡波西肉瘤相關(guān)皰疹病毒感染和 p53 信號(hào)通路（圖 2C).?相反，GO 分析顯示五個(gè)最豐富的類別是細(xì)胞老化、衰老、有絲分裂細(xì)胞周期相變、有絲分裂細(xì)胞周期相變的調(diào)節(jié)和細(xì)胞對(duì)化學(xué)應(yīng)激的反應(yīng)（圖 2D).?這些發(fā)現(xiàn)表明 DEG 主要參與細(xì)胞衰老、細(xì)胞周期、病毒感染、細(xì)胞應(yīng)激和細(xì)胞凋亡。
本研究的流程圖。TCGA，癌癥基因組圖譜；RNA序列，RNA序列；LUAD，肺腺癌；DEGs，差異表達(dá)基因；GO，基因本體；KEGG，京都基因和基因組百科全書；lncRNA，長鏈非編碼RNA；ROC，接受者操作特征；GSEA，基因集富集分析。
LUAD 中衰老 DEGs 的富集分析。(A)正常和 LUAD 腫瘤組織中 62 個(gè)衰老 DEG 的熱圖。(B)正常和 LUAD 腫瘤組織中 279 個(gè)衰老基因的火山圖。粉色點(diǎn)代表腫瘤組織中上調(diào)的基因，藍(lán)色點(diǎn)代表腫瘤組織中下調(diào)的基因。(C)衰老 DEG 的 KEGG 分析。(D)衰老 DEG 的 GO 分析。DEGs，差異表達(dá)基因；LUAD ，肺腺癌；N，正常組織；T，腫瘤組織；FC，折變；KEGG，京都基因和基因組百科全書；GO，基因本體；FDR，錯(cuò)誤檢測率；BP，生物過程；CC，細(xì)胞成分；MF，分子功能。
構(gòu)建 LUADSenLncSig
Pearson 相關(guān)分析確定了 1,081 個(gè)與衰老相關(guān)的 lncRNA（補(bǔ)充表 S3）。在 lncRNA 中，62 個(gè)與 LUAD 預(yù)后相關(guān)（圖 3A).?此外，使用多變量 Cox 回歸分析篩選了九個(gè)與衰老相關(guān)的 lncRNA（LINC01116、AC005838.2、SH3PXD2A-AS1、VIMS-AS1、SH3BP5-AS1、AC092279.1、AC026355.1、AC027020.2和 LINC00996）以形成 LUADSenLncSig 預(yù)測簽名。圖 3B描繪了 LUAD 患者中 LUADSenLncSig lncRNA 表達(dá)水平的熱圖。Cytoscape 軟件用于可視化與衰老相關(guān)的 lncRNA-mRNA 表達(dá)網(wǎng)絡(luò)（圖 3C, |?2?|?_?> 0.3，p?< 0.001）。AC005838.2、AC026355.1、AC027020.2、AC092279.1和 LINC00996 是保護(hù)因素，LINC01116、SH3PXD2A-AS1、VIM-AS1 和 SH3BP5-AS1 是基于 Sankey 圖的風(fēng)險(xiǎn)因素圖 3D.
鑒定與 LUAD 預(yù)后相關(guān)的衰老相關(guān) lncRNA 和 lncRNA-mRNA 共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。(A)森林圖顯示了 62 個(gè)具有 HR、95% CI 和基于單變量 Cox 比例風(fēng)險(xiǎn)分析的相關(guān) LUAD 預(yù)后的p值的衰老相關(guān) lncRNA。(B)熱圖描述了基于多變量 Cox 回歸分析確定的與 LUAD 預(yù)后相關(guān)的九種衰老相關(guān) lncRNA 的表達(dá)水平。(C)衰老相關(guān)特征的 lncRNA-mRNA 共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。黃色方塊代表 lncRNA，綠色橢圓代表 mRNA。9 個(gè)衰老 lncRNA 的表達(dá)水平與 12 個(gè)衰老 mRNA 的水平相關(guān)。(D) Sankey 圖描繪了衰老 lncRNA、mRNA 和風(fēng)險(xiǎn)類型之間的關(guān)系。LncRNA，長鏈非編碼RNA；HR，風(fēng)險(xiǎn)比；置信區(qū)間，置信區(qū)間；N，正常組織；T，腫瘤組織；LUAD，肺腺癌。
LUADSenLncSig與LUAD患者預(yù)后的相關(guān)性
LUADSenLncSig 的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分計(jì)算如下：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分 = (0.348 × LINC01116 表達(dá)) + (?0.889 ×?AC005838.2表達(dá)) + (0.516 × SH3PXD2A-AS1 表達(dá)) + (?0.429 × VIM-AS1 表達(dá)) + ( 0.883 × SH3BP5-AS1 表達(dá)）+（-0.611 ×?AC092279.1表達(dá)）+（-0.566 ×?AC026355.1表達(dá)）+（-0.918 ×?AC027020.2表達(dá)）+（-0.869 × LINC00996 表達(dá)）。使用該公式計(jì)算每位患者的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分，并根據(jù)中位風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分將患者分為兩組：高風(fēng)險(xiǎn)組（n = 228）和低風(fēng)險(xiǎn)組（n = 220）（圖 4A).?Kaplan-Meier 分析顯示，高風(fēng)險(xiǎn)組的 OS 明顯短于低風(fēng)險(xiǎn)組（圖 4A).圖 4B、C顯示個(gè)別患者的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分和生存統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，死亡人數(shù)隨著風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的增加而增加。單變量和多因素 Cox 回歸分析顯示 LUADSenLncSig 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分是 LUAD 的獨(dú)立預(yù)后因素（圖 4D、E) 與其他臨床病理變量相比，AUC 為 0.764 和 LUAD 預(yù)后的最佳預(yù)測因子 (圖 4F).?1年、3年和5年ROC曲線的AUC分別為0.707、0.677和0.772，說明LUADSenLncSig在LUAD預(yù)后中表現(xiàn)良好（圖 4G).
基于衰老相關(guān) lncRNA (LUADSenLncSig) 預(yù)測模型確定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的預(yù)后價(jià)值。(A)根據(jù)使用 LUADSenLncSig 確定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分中位數(shù)分層的高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)組 OS 的 Kaplan-Meier 曲線。(B)基于每個(gè)樣本的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的風(fēng)險(xiǎn)曲線；黃點(diǎn)表示高風(fēng)險(xiǎn)，藍(lán)點(diǎn)表示低風(fēng)險(xiǎn)。(C)基于每個(gè)樣本生存狀態(tài)的散點(diǎn)圖。黃點(diǎn)和藍(lán)點(diǎn)分別表示生存或死亡的狀態(tài)。(D)單變量 Cox 回歸分析和(E)多變量 Cox 回歸分析的臨床病理學(xué)特征和 LUADSenLncSig 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的森林圖。（F）使用 ROC 比較風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分和其他臨床病理變量之間的 AUC。(G) LUADSenLncSig 1 年、3 年和 5 年生存的時(shí)間依賴性 ROC 曲線。OS，總生存期；LUAD，肺腺癌，lnc，長非編碼；LUADSenLncSig，肺腺癌衰老 lncRNA 特征；AUC，曲線下面積；ROC，接受者操作特征曲線；T，腫瘤；M，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；N，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。
圖 5A描述了 LUADSenLncSig 模型中九種 lncRNA 的表達(dá)水平和臨床病理因素。為了區(qū)分高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)患者，進(jìn)行了具有全基因組衰老相關(guān) DEG、衰老相關(guān) lncRNA 和 LUADSenLncSig 的 PCA（圖 5B–E).?LUADSenLncSig 模型清楚地區(qū)分了低風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)人群，如圖所示圖 5E，證明了模型的準(zhǔn)確性。
基于臨床病理學(xué)變量分層和用于將患者分為不同風(fēng)險(xiǎn)組的不同基因組的 PCA 的九種 lncRNA 的表達(dá)水平。(A)九個(gè)與衰老相關(guān)的 lncRNA 和臨床病理學(xué)變量作為高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)組的熱圖分布?；?B)全基因組 mRNA 轉(zhuǎn)錄本、(C)衰老相關(guān) mRNA (D)衰老相關(guān) lncRNA 和(E)的 PCA包括九個(gè) LUADSenLncSig 衰老相關(guān) lncRNA 的風(fēng)險(xiǎn)模型。高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的患者以紅色顯示，低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的受試者以綠色顯示。LncRNA，長鏈非編碼RNA；PCA，主成分分析；LUAD，肺腺癌；LUADSenLncSig，LUAD 衰老 lncRNA 特征；T，腫瘤；N，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；M，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。
此外，圖 6A–Q顯示臨床參數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分之間的關(guān)系。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分和年齡（> 65 歲和≤ 65 歲，圖 6A 和 B), 性別 (女性和男性,圖 6C、D), M0 階段 (圖 6E), N0 和 N1 階段 (圖 6G,H), 總體 TNM 階段 2 和 3 (圖 6K,L), 以及 T2、T3 和 T4 階段 (圖 6O–Q).?LUADSenLncSig 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分被證明是 LUAD 患者的獨(dú)立預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)因素。
根據(jù)臨床病理變量分類的低風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)人群的 Kaplan-Meier 生存曲線。(A,B)年齡；(C,D)性別；(E,F) M 階段；(G–I) N階段；(J–M)總體階段；(N-Q) T 階段。T，腫瘤；N，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；M，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。
列線圖的構(gòu)建
使用 LUADSenLncSig 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分和其他臨床病理學(xué)因素建立列線圖臨床預(yù)后評(píng)估圖，以評(píng)估 LUAD 患者 1、3 和 5 年的生存概率（圖 7A).?基于三個(gè)校準(zhǔn)圖，列線圖估計(jì)的死亡率與實(shí)際死亡率相似（圖 7B–D).
諾模圖的構(gòu)建和驗(yàn)證(A)結(jié)合臨床病理變量和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的諾模圖預(yù)測 LUAD 患者的 1 年、3 年和 5 年生存概率。校準(zhǔn)曲線評(píng)估(B) 1 年(C) 3 年和(D) 5 年預(yù)測和實(shí)際 OS 的一致性。LUAD，肺腺癌；T，腫瘤；N，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；M，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；OS，總生存期。
LUADSenLncSig 的內(nèi)部驗(yàn)證
TCGA-LUAD 患者（n = 448）被隨機(jī)分配到兩個(gè)內(nèi)部驗(yàn)證隊(duì)列（第一個(gè)內(nèi)部隊(duì)列 n = 224，第二個(gè)內(nèi)部隊(duì)列 n = 224）以確定 LUADSenLncSig 是否普遍適用于 OS 預(yù)測值LUAD。樣本的臨床特征詳見表格1.?在第一和第二個(gè)內(nèi)部隊(duì)列中，高風(fēng)險(xiǎn)組患者的 OS 比低風(fēng)險(xiǎn)組受試者短（圖 8A、C)，這與 TCGA-LUAD 數(shù)據(jù)集的整體結(jié)果一致。此外，第一個(gè)內(nèi)部隊(duì)列的 1 年、3 年和 5 年生存率的 AUC 分別為 0.787、0.683 和 0.79（圖 8B)，在第二個(gè)內(nèi)部隊(duì)列中分別為 0.629、0.679 和 0.734 (圖 8D).?這些結(jié)果表明，LUADSenLncSig 在兩個(gè)內(nèi)部驗(yàn)證隊(duì)列中都表現(xiàn)出色，表明預(yù)測模型的穩(wěn)健性。
用于操作系統(tǒng)的 LUADSenLncSig 的內(nèi)部驗(yàn)證。(A)第一個(gè)內(nèi)部隊(duì)列 (n = 224) 的 Kaplan–Meier 生存曲線。(B)在第一個(gè)內(nèi)部隊(duì)列中，計(jì)算了 1 年、3 年和 5 年生存期的 ROC 曲線和 AUC。(C)第二個(gè)內(nèi)部隊(duì)列 (n = 224) 的 Kaplan–Meier 生存曲線。(D)在第二個(gè)內(nèi)部隊(duì)列中，計(jì)算了 1 年、3 年和 5 年生存期的 ROC 曲線和 AUC。lnc，長非編碼；LUAD，肺腺癌；LUADSenLncSig，LUAD 衰老 lncRNA 特征；ROC，接受者操作特征；AUC，曲線下面積；OS，總生存期；TCGA，癌癥基因組圖譜。
鑒定與 LUADSenLncSig 相關(guān)的生物途徑
細(xì)胞周期的 KEGG 通路（NES = 2.17，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q = 0.004），p53 信號(hào)通路（NES = 2.04，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q = 0.019），卵母細(xì)胞減數(shù)分裂（NES = 2，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q = 0.023），糖脂生物合成-乳酸和新乳酸系列（NES = 1.95，NOM?p?= 0.004，F(xiàn)DR q = 0.03）和粘附連接（NES = 1.95，NOM?p?= 0.004，F(xiàn)DR q = 0.028）在高危人群中富集（圖 9A), 然而, 哮喘 (NES = ?2.16, NOM?p?< 0.001, FDR q = 0.003), IgA 產(chǎn)生的腸道免疫網(wǎng)絡(luò) (NES = ?2.11, NOM?p?< 0.001, FDR q = 0.004), 造血細(xì)胞譜系 (NES = ?2.1，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q = 0.003），自身免疫性甲狀腺疾?。∟ES = ?2.09，NOM?p?= 0.002，F(xiàn)DR q = 0.003）和 T 細(xì)胞受體信號(hào)通路（NES = ?2.01，NOM?p?= 0.004，F(xiàn)DR q = 0.009）在低風(fēng)險(xiǎn)組中富集（圖 9A).?另一方面，在具有高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的 LUAD 患者中富集的 GO 術(shù)語是主軸定位（NES = 2.53，NOM?p?<0.001，F(xiàn)DR q <0.001），主軸定位的建立（NES = 2.49，NOM?p?<0.001， FDR q < 0.001），有絲分裂紡錘體定位的建立（NES = 2.48，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q < 0.001），鈣粘蛋白結(jié)合（NES = 2.46，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q < 0.001），以及涉及的微管細(xì)胞骨架組織在有絲分裂中（NES = 2.35，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q < 0.001）。相反，適應(yīng)性免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)（NES = -2.4，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q = 0.001），肥大細(xì)胞激活參與免疫反應(yīng)（NES = -2.26，NOM?p< 0.001，F(xiàn)DR q = 0.007），T 細(xì)胞激活參與免疫反應(yīng)（NES = ?2.24，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q = 0.007），T 細(xì)胞分化參與免疫反應(yīng)（NES = ?2.22，NOM?p?< 0.001 ，F(xiàn)DR q = 0.008）和 B 細(xì)胞介導(dǎo)免疫的負(fù)調(diào)節(jié)（NES = -2.22，NOM?p?< 0.001，F(xiàn)DR q = 0.006）在具有低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的 LUAD 患者的腫瘤中富集（圖 9B).
不同風(fēng)險(xiǎn)組的基于 LUADSenLncSig 的 GSEA。(A)基于 GSEA 結(jié)果，KEGG 基因在衰老相關(guān)的 lncRNA 表達(dá)方面存在差異富集。五個(gè)KEGG項(xiàng)目，細(xì)胞周期，p53信號(hào)通路，卵母細(xì)胞減數(shù)分裂，糖脂生物合成-乳糖和新乳糖系列，以及粘附連接在高危組中得到豐富?；?NES、NOM p值和 FDR q 值，低風(fēng)險(xiǎn)組中哮喘、用于 IgA 生成的腸道免疫網(wǎng)絡(luò)、造血細(xì)胞譜系、自身免疫性甲狀腺疾病和 T 細(xì)胞受體信號(hào)通路得到豐富(B)GO 中基因與衰老相關(guān) lncRNA 的差異富集。紡錘體定位、紡錘體定位的建立、有絲分裂紡錘體定位的建立、鈣粘蛋白結(jié)合和參與有絲分裂的微管細(xì)胞骨架組織這五個(gè) GO 項(xiàng)目在高表達(dá)表型中表現(xiàn)出顯著的差異富集。其他五個(gè) GO 術(shù)語，適應(yīng)性免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)，免疫反應(yīng)中涉及的肥大細(xì)胞激活，免疫反應(yīng)中涉及的 T 細(xì)胞激活，免疫反應(yīng)中涉及的 T 細(xì)胞分化，以及 B 細(xì)胞介導(dǎo)的免疫的負(fù)調(diào)節(jié)，被發(fā)現(xiàn)顯著豐富在基于 NES、NOM p的低表達(dá)表型中- 值和 FDR q 值。(MSigDB) 的參考文件是 c2。cp.kegg.v7.4。symbols.gmt 和 c5。go.v7.4 符號(hào)。格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（http://software.broadinstitute.org/gsea/msigdb/index.jsp）。LncRNA，長鏈非編碼RNA；LUAD，肺腺癌；LUADSenLncSig，LUAD 衰老 lncRNA 特征；GSEA，基因集富集分析；KEGG，京都基因和基因組百科全書；NES，歸一化富集分?jǐn)?shù)；NOM p - 值，標(biāo)稱p -值；FDR，錯(cuò)誤檢測率；GO，基因本體；MSigDB，分子特征數(shù)據(jù)庫。
LUADSenLncSig與TMB的關(guān)系
在 223 名高?；颊吆?216 名低?；颊咧蟹謩e檢查了體細(xì)胞突變（圖 10A、B).?在 TTN（53% 對(duì) 40%）、MUC16（44% 對(duì) 36%）、CSMD3（42% 對(duì) 36%）和RYR2（39% 對(duì) 33%）。此外，雖然在高風(fēng)險(xiǎn)組和低風(fēng)險(xiǎn)組之間未發(fā)現(xiàn) TMB 差異（圖 10C), 低風(fēng)險(xiǎn)組中高 TMB 與 LUADSenLncSig 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的結(jié)合導(dǎo)致更好的預(yù)后 (圖 10D、E), 表明這兩個(gè)指標(biāo)之間存在協(xié)同效應(yīng)。理論上，較高的 TMB 會(huì)增加腫瘤新抗原的產(chǎn)生，因此可能會(huì)增加免疫識(shí)別和腫瘤細(xì)胞殺傷。此外，在之前的研究中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高 TMB 和 ICI 反應(yīng)率與 PFS 之間存在關(guān)聯(lián)（Sholl 等人，2020 年）。因此，評(píng)估了兩組之間的免疫浸潤和潛在的免疫治療反應(yīng)。
LUADSenLncSig 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分與 LUAD 組織中體細(xì)胞突變和 TMB 之間的關(guān)系。瀑布圖顯示了高風(fēng)險(xiǎn) ( A)和低風(fēng)險(xiǎn)(B) LUAD 患者之間的體細(xì)胞突變。(C)來自低風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分亞組和高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分亞組的患者之間的 TMB 差異。(D)高和低 TMB 組的 Kaplan-Meier 曲線。(E)根據(jù) TMB 和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分分層的患者的 Kaplan-Meier 曲線。p值表示子組之間的方差分析檢驗(yàn)。TMB，腫瘤突變負(fù)荷；LUAD，肺腺癌；lnc，長非編碼。
高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn) LUAD 亞組的免疫浸潤概況
ssGSEA分析結(jié)果顯示，低危組CD8 +?T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T輔助細(xì)胞等抗腫瘤免疫細(xì)胞數(shù)量顯著高于高危組（圖 11A).?免疫功能評(píng)分，如抗原呈遞細(xì)胞（APC）共抑制、CC趨化因子受體（CCR）、檢查點(diǎn)、人類白細(xì)胞抗原（HLA）、T細(xì)胞共抑制、T細(xì)胞共刺激和II型干擾素（ IFN）反應(yīng)，在低風(fēng)險(xiǎn)組中顯著高于高風(fēng)險(xiǎn)組（圖 11B).?這些結(jié)果表明低風(fēng)險(xiǎn)組的腫瘤微環(huán)境中具有更強(qiáng)的抗腫瘤免疫反應(yīng)。此外，CIBERSORT 算法顯示低風(fēng)險(xiǎn)組的 CD8?+?T 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞 M2 數(shù)量顯著高于高風(fēng)險(xiǎn)組（圖 11C), 這證實(shí)了 ssGSEA 分析結(jié)果。這些差異基于免疫療法必須依賴于預(yù)先存在的免疫熱微環(huán)境的理論 (?Mlecnik et al., 2016?)，為免疫療法提供了潛在的治療指南。
不同風(fēng)險(xiǎn)人群的免疫細(xì)胞浸潤和免疫相關(guān)功能。ssGSEA 算法用于計(jì)算 16 種免疫細(xì)胞浸潤的評(píng)分水平。(A)和 13 免疫相關(guān)功能。（二）中高危人群和低危人群。（C）Wilcoxon 秩和檢驗(yàn)用于確定高風(fēng)險(xiǎn)組和低風(fēng)險(xiǎn)組之間 22 種免疫細(xì)胞之間的差異。SsGSEA，單樣本基因集富集分析；aDCs，激活的樹突狀細(xì)胞；iDCs，未成熟的樹突狀細(xì)胞；NK，自然殺手；pDCs，漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞；Tfh, T 卵泡輔助細(xì)胞；Th1，T 輔助類型 1；Th2，T 輔助類型 2；TIL，腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞；Treg，T調(diào)節(jié)細(xì)胞；APC，抗原呈遞細(xì)胞；CCR，CC趨化因子受體；HLA，人類白細(xì)胞抗原；MHC，主要組織相容性復(fù)合體；干擾素，干擾素；* p < 0.05；** p < 0.01；*** p < 0.001；ns，不顯著；p < 0.05 表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
LUADSenLncSig 與 LUAD 免疫治療、化療和靶向治療有潛在關(guān)系
37個(gè)免疫檢查點(diǎn)基因的表達(dá)水平在高危組和低危組之間存在差異（圖 12A).?CD274（PD-L1蛋白編碼基因）、PDCD-1（PD-1蛋白編碼基因）、CTLA-4等目前廣泛應(yīng)用于臨床試驗(yàn)的免疫治療標(biāo)志物，發(fā)現(xiàn)在低危人群中顯著升高(圖 12A)，表明低風(fēng)險(xiǎn)患者的潛在免疫治療反應(yīng)。此外，如圖所示圖 12B，當(dāng)使用在線軟件 TIDE 預(yù)測 LUAD 患者抗 PD1 或抗 CTLA4 治療的療效時(shí)，低風(fēng)險(xiǎn)亞組的 TIDE 評(píng)分顯著高于高風(fēng)險(xiǎn)亞組（p?< 0.001）。這一發(fā)現(xiàn)表明 LUADSenLncSig 具有預(yù)測免疫療法療效的潛力。
高、低危人群免疫檢查點(diǎn)、TIDE評(píng)分、化療及靶向治療藥物敏感性比較。(A) 37 個(gè)免疫檢查點(diǎn)基因的表達(dá)在高風(fēng)險(xiǎn)組和低風(fēng)險(xiǎn)組之間存在差異。紅框代表高危患者，藍(lán)框代表低?；颊?B)。在線軟件 TIDE 預(yù)測接受抗 PD1 或抗 CTLA4 治療的 LUAD 患者亞組的療效評(píng)分。(C)甲氨蝶呤(D) IPA.3 (E) MK.2206 (F) PD.0332,991 (palbociclib) (G)紫杉醇(H)多西紫杉醇(I)厄洛替尼的 IC 50值(J) BIBW2992 (alphatinib) 在高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)人群中的作用。TIDE，腫瘤免疫功能障礙和排除模塊；IC 50，半數(shù)最大抑制濃度；* p < 0.05；** p < 0.01；*** p < 0.001；ns，不顯著；p < 0.05 表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
最后分析了LUADSenLncSig風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分與LUAD化療及靶向治療療效的關(guān)系。如圖所示圖 12C–F,傳統(tǒng)化療藥物甲氨蝶呤(圖 12C) 以及新型靶向療法，例如 P21 激活激酶 1 (PAK1) 抑制劑 IPA.3 (圖 12D), 改變的 Akt 抑制劑 MK.2206 (圖 12E), 和 CDK4/6 抑制劑 PD.0332,991 (palbociclib,圖 12F), 是高危人群中較敏感的藥物之一。相反，紫杉醇（圖 12G) 和多西紫杉醇 (圖 12H) 以及酪氨酸激酶抑制劑厄洛替尼 (圖 12I) 和 BIBW2992（阿爾法替尼，圖 12J), 是基于 IC?50的低風(fēng)險(xiǎn)組中更敏感的藥物。
總之，我們開發(fā)了可用于預(yù)測 LUAD 預(yù)后的 LUADSenLncSig lncRNA 特征。值得注意的是，LUADSenLncSig 與免疫浸潤水平和腫瘤免疫療法的潛在療效相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)突出了腫瘤免疫治療的潛在未來方向，重點(diǎn)是細(xì)胞衰老治療。此外，由于該技術(shù)更容易獲得且成本更低，批量測序是一種可能更容易作為標(biāo)準(zhǔn)管理方法引入臨床的技術(shù)。我們相信，如果有足夠的外部數(shù)據(jù)可用，我們可以將批量測序生成的 lncRNA 模型擴(kuò)展到 LUAD 患者的標(biāo)準(zhǔn)護(hù)理，這可以驗(yàn)證與衰老相關(guān)的 lncRNA 的預(yù)測功效。
