LIG1是膀胱癌预后的新型标志物：基于实验研究、机器学习和单细胞测序的证据

背景：膀胱癌是一种高度致命的疾病，对患者构成严重威胁。LIG1位于19q13.2-13.3，是哺乳动物细胞中四种DNA连接酶之一，在多种来源的肿瘤细胞中经常缺失。尽管如此，LIG1在膀胱癌（BLCA）中的确切作用仍然不清楚。这项开创性研究探讨了LIG1对BLCA影响的未知领域。我们的主要目标是阐明LIG1与BLCA之间的复杂相互作用，并探讨其与各种临床病理因素的相关性。方法：我们从GEO数据库中检索了癌旁组织和膀胱癌（BLCA）的基因表达数据。使用“Seurat”包处理单细胞测序数据。然后使用“Limma”包进行差异表达分析。使用“WGCNA”包构建无标度基因共表达网络。随后，利用韦恩图从WGCNA鉴定的正相关模块中提取基因，并与差异表达基因（DEG）相交，分离出重叠基因。使用“STRINGdb”包建立蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络。通过BC算法从PPI网络中鉴定Hub基因。我们进行了KEGG和GO富集分析，以揭示与Hub基因相关的调控机制和生物学功能。使用R包“mlr3verse”建立了机器学习诊断模型。使用BEST网站可视化LIG1高表达和低表达组之间的突变谱。使用BEST网站和GENT2网站进行LIG1高表达和低表达组内的生存分析。最后，进行了一系列功能实验来验证LIG1在BLCA中的功能作用。结果：我们的研究显示，LIG1在BLCA标本中表达上调，LIG1水平升高与不良的总生存期相关。对Hub基因的功能富集分析（如GO和KEGG富集分析所证明）强调LIG1参与关键功能，如DNA复制、细胞衰老、细胞周期和p53信号通路。值得注意的是，LIG1高表达组和LIG1低表达组之间的BLCA突变谱存在显著差异。免疫浸润分析表明LIG1在BLCA微环境中的免疫细胞募集和免疫调节中发挥关键作用，从而影响预后。随后的实验验证进一步强调了LIG1在BLCA发病机制中的重要性，巩固了其在BLCA样本中的功能相关性。结论：我们的研究表明，LIG1通过增强增殖、侵袭、EMT和其他关键功能，在促进膀胱癌恶性进展中发挥关键作用，从而作为潜在的风险生物标志物。