透明细胞肾细胞癌中与rRNA加工相关的预后标志物的批量及单细胞转录组整合分析，以及DDX47的功能验证

《BMC Cancer》：Bulk and single-cell transcriptome-based integrative analysis of an rRNA processing-related prognostic signature with functional validation of DDX47 in clear cell renal cell carcinoma

　　

摘要

背景

透明细胞肾细胞癌具有明显的分子异质性，临床预后也各不相同，这给疾病的预判和治疗带来了挑战。虽然已有许多预后预测模型，但以核糖体RNA加工为依据的预测标志物仍缺乏深入研究。本研究旨在建立与rRNA加工相关的预后预测标志物，并探究DDX47在透明细胞肾细胞癌中的功能作用。

方法

从基因本体论中筛选出与rRNA加工相关的基因。在TCGA-KIRC队列中通过差异表达分析和Cox回归分析确定潜在的预后预测因子。共评估了101种机器学习模型组合，最终选出最优模型构建RPPS预测模型，其预测性能还在EMTAB-1980和GSE167573数据集中得到了进一步验证。通过Kaplan-Meier分析、ROC分析、Cox回归分析、校准分析以及决策曲线分析来评估该模型的预后预测准确性。同时研究了免疫特征、药物敏感性以及免疫逃逸潜力。通过整合单细胞数据集计算出rRNA加工活性评分（RPAS），随后进行细胞间通讯分析和伪时间分析。利用scTenifoldKnk技术在B细胞中敲除DDX47，并研究由此产生的通路变化。还在786-O和A498细胞中通过siRNA敲低、西方印迹实验、EdU标记实验以及Transwell迁移实验来检测DDX47的功能。

结果

由8个基因组成的RPPS能够有效将患者分为高风险组和低风险组，不同组别的生存情况存在显著差异。该风险评分可独立预测患者的总生存期，还能提升结合年龄和肿瘤分期的预后预测公式的作用。高风险患者表现出更强的免疫浸润、更高的TIDE评分、独特的突变模式，且对某些酪氨酸激酶抑制剂的预测IC50值更低。RPAS评分较低的肿瘤细胞具有更强的SPP1介导的细胞间通讯能力。由于DDX47在B细胞中表达水平较高，通过scTenifoldKnk技术对其进行虚拟敲除后，发现与免疫相关进程相关的基因表达出现异常，这说明DDX47可能参与免疫调控相关机制。DDX47的高表达预示预后较差，而敲除该基因可抑制透明细胞肾细胞癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。

结论

RPPS可作为透明细胞肾细胞癌个体化预后评估和分子分型的有效工具。RPAS所定义的肿瘤细胞状态可能通过不同机制推动疾病进展，而DDX47有望成为一种预后预测生物标志物，值得在透明细胞肾细胞癌中开展更多机制研究。