结合批量与单细胞RNA测序分析建立肝细胞癌乳酸化相关基因特征

背景：乳酸化与癌症进展密切相关，但其在肝细胞癌（HCC）中的作用尚不明确。本研究旨在建立HCC的乳酸化相关基因（LRG）特征。方法：使用基因集变异分析（GSVA）包计算肿瘤组和正常组的乳酸化评分。使用“Seurat”包对HCC进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析。通过单变量和最小绝对收缩和选择算子（LASSO）Cox回归分析筛选预后LRG，以开发和验证Riskscore模型。使用“clusterProfiler”包通过基因集富集分析（GSEA）进行功能富集分析。比较高危组和低危组之间的基因组特征，并使用“Maftools”包计算肿瘤突变负荷（TMB）。通过细胞类型鉴定（CIBERSORT）、微环境细胞群计数器（MCP-counter）、免疫和癌细胞比例估计（EPIC）、肿瘤免疫估计资源（TIMER）和单样本基因集富集分析（ssGSEA）算法评估免疫细胞浸润。使用肿瘤免疫功能障碍和排斥（TIDE）算法预测免疫治疗反应。使用“pRRophetic”包分析药物敏感性。使用“rms”包建立列线图。通过体外实验验证HCC细胞中预后LRG的表达，并进行细胞计数试剂盒-8（CCK-8）、伤口愈合和Transwell实验以测量HCC细胞的活力、迁移和侵袭。结果：肿瘤组的乳酸化评分高于正常组，已被确认为HCC预后评估的独立因素。鉴定出六个预后LRG，包括两个保护基因（FTCD和APCS）和四个风险基因（LGALS3、C1orf43、TALDO1和CCT5），以建立风险评分模型，该模型在HCC中具有强大的预后预测性能。scRNA-seq分析显示LGALS3主要在髓系细胞中表达，而APCS、FTCD、TALDO1、CCT5和C1orf43主要在肝细胞中表达。高危组主要富集在肿瘤发生和发展相关的通路中，T细胞浸润更高。此外，发现高危组对免疫治疗的反应较低，但对化疗药物更敏感。通过整合Riskscore和临床特征，开发了具有高预测准确性的列线图。此外，C1orf43、CCT5、TALDO1和LGALS3在HCC细胞中高表达。沉默CCT5抑制了HCC细胞的活力、迁移和侵袭。结论：本研究开发了一种新的LRG基因特征，可被视为HCC的有前景的治疗靶点和生物标志物。