今天继续跟大家分享疾病分型思路的生信文章，想要用常规的生信分析+简单的实验验证发8+文章的看过来！文章标题：A novel oxidative stress- and ferroptosis-related gene prognostic signature for distinguishing cold and hot tumors in colorectal cancer.
在包括恶性肿瘤在内的许多人类疾病中，氧化应激和铁死亡表现出串扰机制。该研究旨在探索氧化应激和铁死亡相关基因（OFRG）在CRC中的作用，基于OFRG开发一个预后特征，以预测结直肠癌（CRC）患者的预后和治疗反应。这有助于区分CRC中的冷肿瘤和热肿瘤，对于CRC患者的个体化治疗至关重要。
首先确定了氧化应激和铁死亡相关基因（OFRG），并评估了它们在CRC中的表达水平、基因改变和预后价值。然后基于OFRG对患者进行肿瘤分型，并利用OFRG亚群间与预后相关的差异基因构建预后特征。最后探究了该预后特征在预测患者生存期、肿瘤免疫微环境（TME）、化疗效果和免疫治疗效果方面的性能。
1.确定氧化应激和铁死亡相关基因
从Genecards数据库中检索出氧化应激相关基因（ORGs），再从FerrDb数据库获得铁死亡相关基因（FRGs）。然后ORGs和FRGs基因集取交集得到34个基因，即为氧化应激和铁死亡相关基因（OFRGs）。
确定了OFRGs，接下来分析了OFRGs主要的功能通路，展示了OFRGs在染色体上的位置和拷贝数变异，并且比较了OFRGs在正常和CRC组织之间的表达差异，还评估了OFRG在CRC患者中的预后价值。总之OFRG在CRC癌组织是有特异性的，且能够影响患者预后。
2.基于OFRG进行肿瘤分子分型
基于34个OFRG，作者通过共识聚类方法将患者分为3个OFRG亚群（A,B,C）。然后比较OFRG亚群中患者的临床特征以及免疫特征。生存分析发现三个OFRG亚群间患者预后具有显著差异，其中B组的患者预后结果最好。免疫浸润分析的结果显示，C组的免疫细胞浸润水平最高（热肿瘤），而A组的免疫细胞浸润水平最低（冷肿瘤）。
3.OFRG相关预后特征的构建和验证
为了确定可用于预后特征的基因，作者筛选了OFRG亚群间的差异表达基因（DEGs），然后单因素回归进一步筛选出预后相关的差异表达基因（PRDEGs），再通过LASSO逐步Cox回归方法将CXCL9、CXCL13、CCL8、PLA2G2A、和TRIB2这5个基因确定为预后特征基因。接下来根据五个特征基因的表达水平和相应的系数值计算患者风险评分，并根据风险评分将CRC患者分为高低风险组，比较了高低风险组患者的临床特征。此外还基于训练集及外部验证集的ROC分析证明了风险评分能够较准确预测患者预后。最后基于单因素和多因素cox回归筛选预后相关的临床因素，并构建了Nomogran用于更好的预测患者预后。
4.探究风险评分在患者治疗指导中的应用价值
作者分别探究了风险评分和化疗药物IC50的关系，风险评分在预测患者对ACT和贝伐珠单抗反应方面的效率，以及风险评分在预测免疫疗法效益方面的表现。
（1）在预测化疗药物敏感性方面，通过IC50分析发现高危组中5-氟尿嘧啶的IC50值明显较高，表明低危患者对基于氟尿嘧啶的化疗可能有更好的反应。
（2）在预测ACT和贝伐珠单抗治疗反应方面，通过三个独立的ACT和贝伐珠单抗治疗CRC患者数据集发现，低风险组中67%的患者对贝伐单抗有反应，而高风险组中只有17%的患者对贝伐单抗有反应。
（3）在预测免疫疗法效益方面，作者先比较了高低风险组患者间的免疫微环境特征（免疫浸润，免疫检查点表达、TIDE评分和IPS），综合得出结论：低危患者可能对免疫治疗有更好的反应。然后通过四个独立的免疫治疗数据集评估风险评分在预测免疫治疗效益方面的表现，发现治疗响应患者的风险评分都较低，而且低风险组患者免疫治疗响应占比较高。
5.实验验证预后特征基因的表达
最后，收集10对CRC和邻近的正常组织，通过qRT-PCR对5个特征基因进行体外验证。结果发现，其中的3个基因CXCL9、CCL8和PLA2G2A在正常和肿瘤组织中的表达水平没有明显变化，而CXCL13和TRIB2在CRC组织中的表达与正常组织相比明显下降，表明这两个基因可能是CRC的潜在治疗靶点。
该研究基于氧化应激和铁死亡相关基因构建了一个新的预后特征，可用于预测CRC患者的预后、免疫状况和治疗反应；此外，该预后特征在区分冷肿瘤和热肿瘤方面也有很好的效果。
文章来源：小张聊科研
