摘要
背景：食管癌（ESCA）是最致命的实体恶性肿瘤之一，在世界范围内存活率较差。本文旨在建立一种免疫基因预后的特征，以预测患者的生存情况，并为个性化治疗或免疫治疗提供准确的靶标。
方法：从TCGA数据库（数据集1：n=）下载ESCA患者的基因表达谱，并从ImmPORT数据库下载免疫相关基因。数据集1分为两组（数据集2：n=80；数据集3：n=79）。绘制Kaplan-Meier和ROC曲线以验证三个数据集对预后的预测作用。用TIMER和CIBERSORT分析评估预后标志和浸润免疫细胞之间的相关性。
结果：构建了由六个免疫基因（HSPA6，SA12，FABP3，DKK1，OSM和NR2F2）组成的预后标记。Kaplan-Meier曲线验证了数据集1、2和3中预后得分的良好预测能力（分别为P=0.，P=0.和P=0.）。ROC曲线的曲线下面积（AUC）验证了免疫特征的预测准确性（AUC分别为0.、0.和0.）。我们还揭示了免疫细胞的良好预后价值，包括活化的记忆CD4T细胞，T卵泡辅助细胞和单核细胞。确定了潜在的靶标药物，包括奥洛他定和氨甲lex呤，用于临床治疗，以改善患者的生存结果。
结论：我们的研究表明，免疫相关的预后标记可以作为一种新的生物标志物，用于预测患者的预后并为ESCA提供新的免疫治疗靶标。
1引言
食管癌（ESCA）是世界上最致命的癌症之一，发病率不断上升[1]。尽管ESCA治疗有所改善，但5年生存率约为15％，表明预后较差，死亡率更高[2]。由于ESCA患者的肿瘤异质性，即使是具有相同临床状况的患者，在接受相同的治疗后也常常会有不同的结果[3]。因此，当前的预后因素不能提供疾病进展的相关估计，导致患者错过了治疗的最佳时间。准确评估患者的预后可以为患者提供个性化治疗并提高其生存率[4]。因此，鉴定用于预测ESCA患者存活率和选择个人疗法的预后标志是至关重要的。
基因生物标记已逐渐成为预测ESCA患者预后的广泛且更具成本效益的方法[5]。基因表达谱揭示了炎症的存在，这在研究与肿瘤存活有关的预后生物标志物中很重要[6]。值得注意的是，ESCA的预后随着基因的改变而恶化。同样，全基因组测序研究也表明，ESCA患者的基因谱与正常人不同[7]。研究人员已经意识到，基因表达谱在癌症发展分析中起着极其不可替代的作用，这可能导致ESCA的存活率很低[8]。然而，由于肿瘤的异质性，单基因生物标志物在预测预后中的价值受到限制。已经连续报道了整合的生物标志物在食管鳞状细胞癌（ESCC）中的应用。例如，在ESCC中鉴定了与DNA甲基化相关的五基因签名[9]，Mao及其同事建立了七个lncRNA签名用于ESCC的存活预测[10]。因此，由多个基因组成的基因标记正成为更好的选择，因此有必要确定有效的，有力的组合生物标记物，以表明ESCA患者的预后[11]。
目前，免疫治疗和靶向治疗已得到广泛应用，已成为提高ESCA患者生存率的重要途径。与传统疗法相反，免疫疗法不针对癌细胞，而是针对某些免疫检查点，包括细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）和程序性死亡1（PD-1）[12-13]。但是，有些患者对免疫检查点抑制剂不敏感。肿瘤免疫疗法的最大挑战是确定预后模型，以确定治疗效果并指导疾病的治疗[14]。因此，寻找可预测患者对免疫治疗敏感性的有效生物标志物对于ESCA的个体化治疗具有重要意义。研究报告表明，免疫相关基因不仅与免疫疗法的反应有关，而且与患者的预后也有关。例如，在透明细胞肾细胞癌中鉴定出了七个免疫基因的预后标志[15]。免疫基因组可以预测卵巢癌患者的预后[16]；郭及其同事建立了一个免疫信号来预测肺腺癌的生存[17]。尽管许多研究探索了免疫相关基因与患者预后之间的关系，但很少有基于表达谱数据在ESCA中建立免疫基因的预后标志。因此，必须为ESCA建立一个由免疫基因组成的可靠的预后模型，并揭示其临床应用价值。
除基因组特征外，肿瘤微环境（TME）还代表着有希望的预测和预后生物标志物候选物[18]。TME在癌症的发生、进展、治疗反应和临床反应中起着至关重要的作用[19]。在进行了深入研究之后，报道的TME中浸润性免疫细胞的类型和密度可以调节肿瘤细胞以诱导宿主免疫反应，并显着影响癌症的发展[20]。在TME中的肿瘤细胞周围可以发现包括B细胞，巨噬细胞（M0，M1或M2），效应T细胞，自然杀伤细胞，肥大细胞，幼稚和记忆淋巴细胞以及树突细胞在内的肿瘤浸润免疫细胞。ESCA患者中不同的浸润免疫细胞将以各种方式与肿瘤细胞相互作用，以抵抗治疗。因此，对预后标志物和浸润免疫细胞的综合分析对预测患者的预后和对免疫疗法的反应具有重要意义。
在这项研究中，我们整合了来自TCGA的基因表达数据集和来自免疫学数据库和分析门户网站（ImmPort）的免疫基因数据，以验证与生存相关的免疫基因并构建ESCA免疫预后标志。此后，我们在不同临床参数的影响下验证了预后签名的临床价值。鉴于与预后特征相关的TME可能参与了新的生物标志物的开发，我们进一步讨论了已鉴定的预后标志与免疫细胞浸润之间的相关性，并验证了免疫风险模型定义的风险组之间免疫细胞亚型的预后效果。这项工作表明免疫预后模型可以作为预测患者生存的新型生物标志物，这将为改善免疫治疗时代的ESCA患者的预后开辟新的前景。
2材料与方法
2.1数据下载
从TCGA收集了份肿瘤样品和11份正常样品组成的ESCA患者的RNA表达FPKM转录组谱和临床数据。我们删除了一名转录和临床数据不完整的患者。因此，将整个TCGA数据（n=）指定为训练集，以进行进一步的分析。表1总结了患者的临床信息。此外，从免疫学数据库和分析门户网站（ImmPort）总共获得了个与免疫相关的基因，用于进一步的免疫学研究[21]。它包括17个免疫类别，例如T细胞受体信号传导途径、白介素、B细胞受体信号传导途径、细胞因子、TNF家族受体和其他免疫效应子。因此，TCGA数据库和ImmPort数据库可用于开发预后基因签名。
2.2鉴别差异表达的免疫基因
最初，从TCGA数据集中获得了差异表达的基因。为了鉴定肿瘤组织与正常组织之间差异表达的基因，使用
logfoldchange(FC)
1，调整后的P值0.05。接下来，从ImmPort数据库确定差异表达的基因与免疫相关基因的交集，以鉴定差异表达的免疫相关基因。最后，差异表达的免疫相关基因被完全滤出。这些选定的基因作为最初的候选基因被用于建立下一步免疫相关的风险特征。此外，还使用Metascape（
