食管鳞状细胞癌中多种程序性细胞死亡相关预后基因的分析及坏死性凋亡相关基因的功能验证。

背景：食管鳞状细胞癌（ESCC）是一种致命的恶性肿瘤。免疫检查点抑制剂（ICIs）对ESCC患者显示出巨大的临床获益。我们旨在通过整合多种程序性细胞死亡（PCD）形式来构建一个预测预后和ICIs反应的模型。方法：收集与14种PCD相关的基因以生成多基因特征，包括凋亡、坏死性凋亡、焦亡、铁死亡和铜死亡。使用批量RNA和单细胞RNA转录组数据集来开发和验证该模型。我们通过Western blot、免疫共沉淀（Co-IP）、LDH释放实验、CCK-8和迁移实验评估了两个坏死性凋亡相关基因在ESCC细胞中的功能，随后对ESCC患者（n = 67）的样本进行免疫组织化学（IHC）染色。发现：我们通过结合免疫原性细胞死亡（ICD）和坏死性凋亡特征，构建并验证了一个16基因的预后联合细胞死亡指数（CCDI）。CCDI还能预测癌症中对ICIs的反应，如肿瘤免疫功能障碍和排斥（TIDE）分析所示，并在四个独立的ICI临床试验中得到了证实。轨迹分析显示，HOOK1和CUL4A可能影响ESCC细胞命运。我们发现HOOK1诱导坏死性凋亡并抑制ESCC细胞的增殖和迁移，而CUL4A表现出相反的作用。Co-IP实验证实，HOOK1和CUL4A分别促进和减少ESCC细胞中坏死体的形成。ESCC患者的数据进一步支持HOOK1和CUL4A可能分别是肿瘤抑制因子和癌基因。解释：我们构建了一个具有预测癌症预后和ICIs反应潜力的CCDI模型。CCDI模型中的HOOK1和CUL4A是ESCC的关键预后生物标志物。