构建基于铁死亡的 MYCN 扩增型神经母细胞瘤预后预测模型及靶点筛选验证

《Hereditas》：Construction of a ferroptosis-based prediction model for the prognosis of MYCN-amplified neuroblastoma and screening and verification of target sites

研究人员针对 MYCN 扩增型神经母细胞瘤预后差问题，构建铁死亡相关预测模型，为治疗提供新靶点。

　　神经母细胞瘤（Neuroblastoma，NB）是儿童中常见的颅外实体肿瘤，其中 MYCN 扩增型的治疗反应和预后都很差。一直以来，科学家们都在努力寻找更好的治疗方法，就像在黑暗中摸索前行，试图找到照亮前路的那束光。这种肿瘤的存在严重威胁着孩子们的健康，给无数家庭带来了沉重的负担。在众多的研究方向中，铁死亡（Ferroptosis）逐渐进入了人们的视野。铁死亡是一种铁依赖的细胞死亡方式，主要由脂质过氧化物引发。近年来，它在癌症研究领域备受关注，不少研究发现诱导铁死亡可能是一种全新的癌症治疗途径。但针对 MYCN 扩增型 NB 中与铁死亡相关的干预靶点（FITs）的研究却少之又少。在这样的背景下，遵义医科大学附属医院、贵州儿童医院、四川大学华西第二医院等机构的研究人员开展了一项研究，希望能为攻克 MYCN 扩增型神经母细胞瘤带来新的希望。该研究成果发表在《Hereditas》杂志上。

研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：从 TARGET 和 FerrDb 数据库获取数据，运用 R 语言软件进行差异分析，筛选出相关差异表达基因（DEGs）；通过单变量 COX 分析、Lasso 回归分析和多变量 COX 分析构建预后模型并计算风险评分；利用 CIBERSORT 分析高风险（HR）和低风险（LR）人群免疫细胞浸润（ICI）差异；采用细胞实验和实时荧光定量 PCR（qPCR）验证基因的差异表达。

研究结果如下：

• 差异基因的识别：研究人员从 TARGET 数据库获取 151 个 NBL 样本的 RNA - seq 图谱、临床病理信息和生存数据，以及从 FerrDb 数据库获取铁死亡相关基因（FRG）数据。经分析，确定了 538 个与 MYCN 扩增相关的 DEGs，进一步筛选后得到 23 个与 MYCN 扩增和铁死亡相关的 DEGs，并通过蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络展示了这些基因的相互联系12。
• 预后模型的构建与验证：通过单变量 COX 回归分析确定了 7 个与预后相关的铁死亡相关差异表达基因（FDEGs），再经 Lasso 回归确定 4 个关键基因（LIFR、TP53、NRAS 和 OSBPL9），进而构建预后模型。风险评分公式为：Risk score =（ - 1.054 × OSBPL9 表达水平） + （0.288 × TP53 表达水平） + （ - 0.432 × LIFR 表达水平） + （1.311 × NRAS 表达水平）。通过时间依赖性受试者工作特征（ROC）曲线评估，训练集和测试集的结果表明该模型具有良好的预测效率。此外，通过外部验证也证实了模型的可靠性。同时，风险评分可作为 NB 独立于年龄、性别、分期和 MYCN 扩增状态的预后预测指标，并构建了列线图用于预测 1、3 和 5 年总生存率（OS）345。
• 功能富集分析：对 MYCN 相关 DEGs 进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）功能富集分析，GO 结果显示 DEGs 显著富集于神经突触组织和细胞连接，KEGG 结果表明 DEGs 在与 COVID - 19 和细胞黏附分子相关的通路中显著富集67。
• 免疫微环境评估：采用 CIBERSORT 方法分析 HR 和 LR 组免疫浸润细胞差异，发现两组仅在静息记忆 T 细胞 CD4 和记忆 B 细胞的浸润上存在差异，静息记忆 T 细胞 CD4 在 LR 组比例更高89。
• 细胞实验验证：选取 MYCN 扩增的 SK - N - BE [2] 细胞和 MYCN 非扩增的 SH - SY5Y 细胞进行 qPCR 实验验证，结果显示 NRAS、OSBPL9 和 LIFR 的表达与生物信息分析结果一致，而 TP53 基因的表达则相反10。

研究结论和讨论部分指出，该研究成功构建了基于铁死亡相关基因的预后模型，数据库内部验证证明其具有良好的预测性能，细胞实验也验证了基因的差异表达。这为进一步筛选针对铁死亡的干预基因提供了可能，为深入研究 MYCN 扩增型 NB 的内在机制开辟了新途径。不过，研究也存在一些局限性，如预后模型是基于公共数据库的回顾性数据构建和验证的，需要更多数据集验证；基因表达水平的验证不完全一致，且未在更多 NB 细胞中验证；缺乏临床样本，各基因在 MYCN 扩增型 NB 和铁死亡相关研究中的具体作用仍有待进一步探索。但总体而言，这项研究为 MYCN 扩增型神经母细胞瘤的治疗和预后评估提供了新的方向和潜在的治疗靶点，就像在黑暗的研究道路上点亮了一盏明灯，为后续的研究和临床实践带来了新的希望。