铁死亡相关基因热休克蛋白A5与肝细胞癌因果关系的孟德尔随机化和中介分析

Abstract

目的探讨铁死亡相关基因热休克蛋白A5（HSPA5）与肝癌发展的因果关系及其作用机制。方法采用两步两样本孟德尔随机化（MR）设计评估HSPA5、调节性T细胞及肝癌之间的因果关系。首先通过公开的全基因组关联研究（GWAS）数据库筛选与HSPA5、调节性T细胞、肝癌相关的单核苷酸多态性作为工具变量，采用MR分析HSPA5对肝癌的直接影响，接着通过两步MR分析调节性T细胞在这一过程中可能的中介作用。同时，以肝癌为暴露因素，HSPA5为结局变量进行了反向MR分析。所有MR分析均以逆方差加权法作为主要的因果关联检验方法，通过MR-Egger、加权中值法、加权众数法和简单众数法验证结果的稳健性，并采用Cochrane’s Q统计量评估工具变量的异质性，MR-Egger回归的截距项和MR-PRESSO进行多效性检验，留一法进行敏感性分析。利用癌症基因组图谱（TCGA）数据库和人类蛋白质图谱（HPA）数据库验证HSPA5在肝癌组织中的表达水平及其与调节性T细胞的相关性，揭示HSPA5与调节性T细胞在肝癌进展中的相互作用机制及其与患者预后的关系。结果MR分析结果显示，HSPA5表达增加与肝癌风险呈正相关（均P<0.01），而反向MR分析未发现肝癌与HSPA5之间存在关联（P>0.05）。HSPA5表达与调节性T细胞功能显著相关（均P<0.05），且调节性T细胞在肝癌微环境中的富集与肝癌进展呈正相关（均P<0.05）。中介效应分析结果显示，调节性T细胞在HSPA5和肝癌间的中介效应分别占5.00%和7.45%。TCGA和HPA数据库分析显示，肝癌组织中HSPA5的mRNA和蛋白质表达水平均高于正常组织，且高表达与患者不良预后显著相关。免疫浸润分析验证了HSPA5与调节性T细胞之间的显著正相关性，且调节性T细胞在肝癌中的高浸润与肝癌进展密切相关。结论HSPA5的高表达与肝癌的发生及不良预后显著相关，并可能通过调控调节性T细胞在肿瘤微环境中的功能促进肝癌发展。

Keywords

• 肝细胞癌
• 热休克蛋白A5
• 铁死亡
• 调节性T细胞
• 孟德尔随机化
• 全基因组关联分析