気管支肺胞洗浄液中のフェロトーシス ferroptosis 関連遺伝子は、特発性肺線維症の予後バイオマーカーとして機能する

M Li, K Wang, Y Zhang, M Fan, A Li, J Zhou… - Frontiers in …, 2021 - ncbi.nlm.nih.gov

… of ferroptosis in the pathogenesis of IPF due to the disturbance of lipid and iron metabolism

contributes to the occurrence of ferroptosis. … by ferroptosis inhibitor (24). Erastin, an inducer of …

Ferroptosis-Related Genes in Bronchoalveolar Lavage Fluid Serves as Prognostic Biomarkers for Idiopathic Pulmonary Fibrosis

Background: Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic progressive disease with unknown etiology and unfavorable prognosis. Ferroptosis is a form of regulated cell death with an iron-dependent way that is involved in the development of various diseases. Whereas the prognostic value of ferroptosis-related genes (FRGs) in IPF remains uncertain and needs to be further elucidated.

Methods: The FerrDb database and the previous studies were screened to explore the FRGs. The data of patients with IPF were obtained from the GSE70866 dataset. Wilcoxon's test and univariate Cox regression analysis were applied to identify the FRGs that are differentially expressed between normal and patients with IPF and associated with prognosis. Next, a multigene signature was constructed by the least absolute shrinkage and selection operator (LASSO)-penalized Cox model in the training cohort and evaluated by using calibration and receiver operating characteristic (ROC) curves. Then, 30% of the dataset samples were randomly selected for internal validation. Finally, the potential function and pathways that might be affected by the risk score-related differently expressed genes (DEGs) were further explored.

Results: A total of 183 FRGs were identified by the FerrDb database and the previous studies, and 19 of them were differentially expressed in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) between IPF and healthy controls and associated with prognosis (p < 0.05). There were five FRGs (aconitase 1 [ACO1], neuroblastoma RAS viral (v-ras) oncogene homolog [NRAS], Ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 2 [ENPP2], Mucin 1 [MUC1], and ZFP36 ring finger protein [ZFP36]) identified as risk signatures and stratified patients with IPF into the two risk groups. The overall survival rate in patients with high risk was significantly lower than that in patients with low risk (p < 0.001). The calibration and ROC curve analysis confirmed the predictive capacity of this signature, and the results were further verified in the validation group. Risk score-related DEGs were found enriched in ECM-receptor interaction and focal adhesion pathways.

Conclusion: The five FRGs in BALF can be used for prognostic prediction in IPF, which may contribute to improving the management strategies of IPF.

気管支肺胞洗浄液中のフェロトーシス関連遺伝子は、特発性肺線維症の予後バイオマーカーとして機能する
背景: 特発性肺線維症 (IPF) は、病因が不明で予後が不良な慢性進行性疾患です。フェロプトーシスは、さまざまな疾患の発症に関与する、鉄に依存する方法で制御された細胞死の一形態です。一方、IPF におけるフェロトーシス関連遺伝子 (FRG) の予後的価値は不確実なままであり、さらに解明する必要があります。
方法: FerrDb データベースと以前の研究は、FRG を調査するためにスクリーニングされました。 IPF 患者のデータは、GSE70866 データセットから取得されました。 Wilcoxon 検定と一変量 Cox 回帰分析を適用して、正常な患者と IPF 患者との間で異なる発現を示し、予後に関連する FRG を特定しました。次に、多重遺伝子シグネチャは、トレーニングコホートで最小絶対収縮および選択演算子 (LASSO) ペナルティ付き Cox モデルによって構築され、キャリブレーションおよび受信者動作特性 (ROC) 曲線を使用して評価されました。次に、データセットサンプルの 30% が内部検証用にランダムに選択されました。最後に、リスクスコア関連の異なる発現遺伝子 (DEG) によって影響を受ける可能性のある潜在的な機能と経路をさらに調査しました。
結果: 合計 183 の FRG が FerrDb データベースと以前の研究によって特定され、そのうち 19 は IPF と健常対照者の間で気管支肺胞洗浄液 (BALF) で差次的に発現され、予後と関連していました (p < 0.05)。 5 つの FRG (アコニターゼ 1 [ACO1]、神経芽細胞腫 RAS ウイルス (v-ras) 癌遺伝子ホモログ [NRAS]、エクトヌクレオチドピロホスファターゼ/ホスホジエステラーゼ 2 [ENPP2]、ムチン 1 [MUC1]、および ZFP36 リングフィンガータンパク質 [ZFP36]) が特定されました。リスクシグネチャとして、IPF患者を2つのリスクグループに層別化しました。高リスク患者の全生存率は、低リスク患者よりも有意に低かった (p < 0.001)。キャリブレーションと ROC 曲線分析により、このシグネチャの予測能力が確認され、結果は検証グループでさらに検証されました。リスクスコア関連のDEGは、ECM受容体相互作用および焦点接着経路に富んでいることがわかりました。
結論: BALF の 5 つの FRG は、IPF の予後予測に使用でき、IPF の管理戦略の改善に貢献する可能性があります。