结肠癌铁死亡相关预后风险预测模型的构建与分析开题报告

1. 研究目的与意义

结肠癌是一种常见的胃肠道恶性肿瘤，每年大约导致90万人死亡。随着人民生活水平的不断提升，结肠癌的发病率也呈现日渐上升的趋势。结肠癌病因目前尚未完全阐明，且缺乏具有高度特异性的标志物，患者确诊时大都发展为中、晚期，其中肿瘤淋巴结早期阶段发生转移以及预后不良反应是导致大部分结肠癌患者死亡的主要因素^[1]。近年来，研究发现，结肠癌的发生与吸烟、饮酒、摄入红肉以及加工食品等生活饮食习惯有关^{[2, 3]}，同时高脂肪、遗传、免疫缺陷等因素也有一定相关性^[4]。目前临床上治疗结肠癌主要是以手术为主的综合治疗，主要包括手术治疗、放射治疗、化学治疗以及靶向治疗等^[5]。同时会根据患者的整体状况和各个脏器功能状况、 肿瘤位置、临床分期、病理类型等决定最佳治疗措施。然而治疗过后，少数癌症患者还会出现复发和远处转移^[6]，因而研究结肠癌致病机理具有重要意义。

在医学上，预后通常指的是基于样本个体的临床和非临床特征，预测样本个体在未来特定时间范围内出现特定结果的概率和风险^[7]。结果往往指的是特定的临床事件，如出现相关并发症，也可能是疾病恶化，疼痛加重，或着生活质量发生改变，最严重的就是死亡。预后可以帮助医生给患者提供相应的治疗方案，辅助临床决策，同时也可以帮助患者清晰的认识自己的疾病状况，从而更好的配合医生的治疗。所以精准的预后模型对医学研究和实践具有重要意义。

细胞铁死亡^[8]是近年来发现的一种新型细胞死亡方式，通常在细胞死亡过程中，细胞内脂质活性氧堆积而引起的细胞膜磷脂过氧化损伤，以及伴有大量的铁离子积累，由dixon等^[9]报道并命名。值得注意的是，越来越多的证据表明，铁死亡在癌症发生机理中起着举足轻重的作用。例如，xia等^[10]人发现talaroconvolutin a是一种新型铁死亡诱导剂，其抗癌活性高于erastin，它可以通过诱导铁死亡来抑制结肠癌细胞的生长。然而目前结肠癌铁死亡相关预后风险预测模型目前还没有人研究过，因此迫切需要研究与结肠癌铁死亡相关基因的预后模型，从而帮助医生给患者提供更精确的临床决策。

2. 研究内容和预期目标

本课题通过分析公共数据库GEO的结肠癌患者相关的转录组数据和临床信息,通过一系列的生物信息学方法建立结肠癌铁死亡预后风险预测模型，首先通过差异表达分析和单因素分析Cox回归分析确定结肠癌中具有预后价值的铁死亡相关基因，其次，利用Lasso多因素回归分析，建立了一个多基因预后模型，并在另一个外部基因集对该模型的预测效果进行了评估和验证。然后，进行功能富集分析，以探讨该铁死亡预后风险相关基因潜在的生物学机制。因此，本研究通过构建与铁死亡相关基因的预后风险预测模型，对结肠癌患者的总体生存时间进行评估，为结肠癌患者的预后预测和临床治疗提供参考。

3. 研究的方法与步骤

1、数据收集和筛选差异表达的基因

下载公共geo数据库中结肠癌患者转录组表达谱和临床信息数据，其中训练集为gse39582，共585例样本，测试集为gse17536，共177例样本。通过对癌症患者和正常样本进行差异表达分析，筛选出肿瘤和正常样本之间的差异表达基因。

2、铁死亡相关基因的搜集

4. 参考文献

参考文献

[1] 陈俊生. 结肠癌患者手术治疗预后及危险因素 [j]. 中国药物与临床, 2021, 21(02): 281-3.

5. 计划与进度安排

1、第17周（20-21-1学期）-第3周（2022年12月28日--2022年3月21日）：根据和导师讨论确定的论文题目，大量阅读文献，其中选择10篇以上参考文献（外文1-2篇或以上）进行深入阅读，参照任务书写出开题报告。选择一篇外文（5000字以上，文献内容要结合本研究内容）进行全文翻译；

2、第4周（2022年3月22日--2022年3月28日）：在充分调研文献的基础上，制定实验具体实施计划，进行试验研究的前期准备工作；