结合单细胞转录组和孟德尔随机化识别并验证与内质网应激和丁酸代谢相关的肺腺癌预后基因。

背景：肺腺癌（LUAD）是一种常见且具有侵袭性的肺癌亚型，由于诊断较晚和耐药性，其5年生存率低于20%。内质网应激（ERS）和丁酸代谢（BM）在肿瘤进展中发挥关键作用，但它们在LUAD中的共同调控特征仍不清楚。方法：本研究整合了单细胞转录组分析和孟德尔随机化（MR），以识别LUAD中与ERS和BM相关的预后基因。使用加权基因共表达网络分析、差异表达分析和MR对公共数据集进行了分析。构建了风险模型和列线图，并进行了免疫微环境、基因集富集和单细胞分析以验证发现。此外，通过逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）在不同非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系中验证了预后基因的表达。结果：确定了七个预后基因（VDAC1, TXNRD1, GDF15, TRIB3, LPL, KCNQ1, PKP2），RT-qPCR试验证实这些基因在不同NSCLC细胞系中表现出显著的表达差异。风险模型表明，低风险患者的生存结果显著更好。列线图对1年、3年和5年生存率表现出较强的预测准确性。高风险组中富集的通路包括嗅觉转导，而低风险组显示核糖体和补体-凝血级联富集。免疫分析揭示了13种差异丰富的免疫细胞类型，包括M1巨噬细胞。单细胞分析确定巨噬细胞是LUAD中的关键角色。值得注意的是，VDAC1、TXNRD1和LPL在巨噬细胞早期分化期间高表达。结论：本研究确定了七个与ERS和BM相关的预后基因，并强调巨噬细胞在LUAD进展中的关键作用，候选基因的表达差异已通过RT-qPCR试验验证。这些发现为LUAD的诊断、预后和潜在治疗靶点提供了新的见解，为精准医学策略奠定了基础。需要进一步的临床队列验证和功能研究，以将这些发现转化为临床应用。