靶向NLRC4的自噬相关基因预后模型构建及其在肺腺癌免疫微环境中的调控机制研究

这篇研究通过整合GEO和TCGA数据库，运用LASSO Cox回归构建了包含7个自噬相关基因（ATGIC|BIRC5|DAPK2|DLC1|DRAM1|ITGB4|NLRC4）的预后标志物（ARGPS），揭示了其在肺腺癌（LUAD）中的独立预后价值。创新性发现NLRC4低表达与不良预后相关，并通过虚拟筛选鉴定出5种潜在靶向药物，为LUAD的免疫治疗和化疗策略提供了新靶点。

　　

引言

肺腺癌（LUAD）作为非小细胞肺癌（NSCLC）的主要亚型，占肺癌病例的40%以上，五年生存率仅17%。研究聚焦自噬（autophagy）这一"双刃剑"过程——早期抑癌而晚期促癌，通过分析232个自噬相关基因（ARGs），旨在开发新型预后标志物并探索治疗靶点。

材料与方法

从人类自噬数据库（HADb）获取ARGs，结合TCGA和GEO的LUAD转录组数据，利用limma包筛选差异表达基因（DEARGs）。通过LASSO Cox回归和多元Cox分析构建自噬相关基因预后标志物（ARGPS），并采用共识聚类、生存分析和qRT-PCR验证。虚拟筛选通过Schr?dinger软件对NLRC4靶点进行分子对接。

结果

1. DEARGs鉴定与功能分析：
   鉴定出14个DEARGs（6上调如BIRC5，8下调如NLRC4），GO/KEGG分析显示其富集于自噬、炎症复合体和铂类耐药通路。蛋白互作网络（PPI）揭示NLRC4与DRAM1等存在协同调控。

2. 预后模型构建：
   ARGPS包含7个基因（风险基因ATIC/BIRC5/ITGB4，保护基因DLC1/NLRC4/DAPK2/DRAM1），风险评分可独立预测LUAD预后（HR=2.331, p<0.001）。实验验证显示NLRC4在A549/H1975细胞中低表达，与免疫检查点PD-L1正相关。

3. 跨癌种分析：

   • 表达异质性：NLRC4在18种癌中普遍低表达，而ITGB4高表达。
   • 免疫关联：NLRC4与C3/C6免疫亚型（抗肿瘤微环境）强相关，而BIRC5促进C1/C2（促瘤型）。
   • 药物敏感性：DRAM1高表达导致长春碱耐药（r=?0.45），ITGB4与硼替佐米耐药相关。

4. NLRC4靶向药物筛选：
   从传统中药数据库（YaTCM）中筛选出Paleatin B（结合能?12.171 kcal/mol）等5种先导化合物，其与NLRC4的PYD结构域形成稳定氢键。

讨论

ARGPS模型在预测效能（C-index=0.641）上优于既往模型。NLRC4的抑癌作用可能通过激活IL-18信号增强T细胞浸润，其低表达提示免疫逃逸。局限性在于缺乏体内实验验证，未来需探索NLRC4调控自噬-炎症串扰的具体机制。

结论

该研究首次建立基于7-ARGs的LUAD预后系统，阐明NLRC4通过重塑免疫微环境影响预后，其靶向药物为精准治疗提供新策略。