第八届青年地学论坛

目的：结直肠癌是消化系统常见的恶性肿瘤，国际癌症研究机构发布的《全球癌症报告》数据显示，2020年结直肠癌居全球发病率第3位和死亡率第2位。谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GPXs)是哺乳动物体内一类重要的含硒酶，目前在人类中已经检测到８种不同的GPX（GPX1～GPX8），在体内具有抗氧化、抑制炎症、抑制细胞凋亡等作用。本研究从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)结直肠癌数据库中下载结直肠癌患者的GPXs基因测序数据，分析和比较GPXs基因在癌组织中的表达情况，采用单因素和多因素COX回归探讨结直肠癌患者总体生存期（overall survival，OS）的影响因素，构建GPXs对结直肠癌患者生存预后的列线图预测模型，为分析结直肠癌患者的OS提供参考依据。
方法：从TCGA数据库下载结直癌患者的GPXs家族基因，经R语言预处理及用SPSS 26.0对基因表达数据进行差异表达分析。Spearman分析肠癌组织中GPXs基因表达与肿瘤突变负荷（TMB）的相关性。单因素和多因素COX回归分析预测影响结直肠癌患者生存预后的基因，基于COX回归的结果使用列线图建立结直肠癌患者预测评分模型。
结果：TCGA数据库中共筛选结肠癌455例、直肠癌165例和820例正常人群。得到GPX1~GPX8 8个GPXs差异基因，其中只有GPX2基因分别在结肠癌和直肠癌、结肠癌和正常人群、直肠癌和正常人群的表达差异具有统计学意义（均P＜0.05），GPX1、GPX3、GPX4、GPX5、GPX7、GPX8在结肠癌和正常人群中的表达差异具有统计学意义（均P＜0.05），但在直肠癌和正常人群中的表达差异无统计学意义（均P＞0.05）。Spearman分析显示GPX2（r_s=-0.21，P=4.02×10-6）和GPX7（r_s=-0.14，P=0.003）在肠癌中的表达水平与TMB呈负相关。单因素COX回归分析显示与结肠癌OS相关的因素有GPX3（HR=1.22，P=0.012）、GPX4（HR=1.39，P=0.045）、年龄（HR=1.02，P=0.010）、pTNM-分期（HR=1.78，P＜0.0001），与直肠癌OS相关的因素有年龄（HR=1.08，P=0.0003）。多因素COX回归显示GPX4（HR=1.96，P=0.024）、年龄（HR=1.02，P=0.042）、pTNM-分期（HR=1.61，P=0.001）为影响结肠癌患者OS的危险因素，GPX7（HR=0.44，P=0.020）、GPX8（HR=3.17，P=0.001）、年龄（HR=1.10，P=0.001）为影响直肠癌患者OS的影响因素。结肠癌、直肠癌的列线图预测模型显示GPX4（P＜0.01）和年龄（P＜0.05）对结肠癌患者的OS具有良好的预测效果，GPX7（P＜0.01）、GPX8（P＜0.0001）、年龄（P＜0.001）对直肠癌患者的OS具有良好的预测效果，一致性指数（C-index）分别为0.71和0.88，校准曲线显示肠癌预测发生率和实际发生率具有良好的一致性。
结论：GPX2的基因表达可能与结直肠癌患者的预后相关；降低GPX4的基因表达对结肠癌患者的预后起到一定保护作用；提高GPX7或降低GPX8的基因表达会改善结肠癌患者的预后。
 

结直肠肿瘤；谷胱甘肽过氧化物酶；,列线图