多发性骨髓瘤（MM）是第二常见的血液恶性肿瘤，具有高度异质性和耐药性。尽管治疗有很大进步，但由于疾病的异质性、复发和药物耐药性，MM仍无法治愈。

双硫死亡（disulfidptosis）是由MD安德森癌症中心的甘波谊教授和陈俊杰教授团队联合发现并命名的一种细胞死亡机制，是一种在葡萄糖剥夺条件下由二硫键应激诱导的新型细胞死亡方式，其在MM中的临床意义尚不明确。

因此四川大学华西医院牛挺/赵艾琳教授团队开展研究，在MM中鉴定了双硫死亡相关基因，并探讨了它们的作用，研究结果近日发表于《British Journal of Haematology》。

研究方法&结果

研究方法：作者通过共表达分析确定双硫死亡相关基因，并利用单变量Cox回归、LASSO回归和多变量Cox回归分析开发风险特征模型。使用MMRF-COMPASS数据集（n=764）和GEO数据集（GSE24080，n=559）进行训练与验证。

双硫死亡相关基因及风险模型：通过共表达分析，研究确定了3746个与双硫死亡显著相关的基因（|R|>0.7，p<0.001）。通过单变量Cox回归和LASSO回归，研究筛选出一个由9个基因组成的特征：BRIX1、DDHD2、LPCAT1、NSUN3、PIKFYVE、PLEC、PPARA、SIPA1L3和USP37。对选择的9个基因进行多变量 Cox 分析，建立双硫死亡相关风险特征，使用以下公式计算风险评分：风险评分 = Σ（基因表达×Cox系数）。患者基于中位评分分层为高危组和低危组，表现出不同的基因表达模式。

双硫死亡相关基因风险特征的构建

(A) 桑基图展示11个双硫死亡基因与相关基因间的共表达关系。

(B) 交叉验证确定LASSO回归中的最优λ值；在λ1se处（右侧虚线）保留九个基因。

(C) LASSO系数随log(λ)变化的轨迹图。

(D) 九个特征基因与双硫死亡基因之间的相关性热力图。

(E) 九个保留基因的多变量Cox回归分析森林图。

(F) 训练集和内部验证集中高危组与低危组九个特征基因表达水平的热力图。

风险模型的预后价值：高危组患者总生存率显著较差（训练集、验证集、外部验证集一致）。且风险评分是独立的预后因素，优于年龄、性别和ISS分期。作者构建了包含风险评分和临床特征的列线图，预测1年、3年和4年生存率AUC均>0.75。ROC 曲线和校准曲线显示，列线图预测的 OS 与观察结果非常匹配。

双硫死亡相关基因风险特征的预后性能与验证

(A, C) 训练集、内部验证集及整体队列中OS的Kaplan-Meier曲线。

(D) 在全数据集中预测1年、3年及4年OS的时间依赖性ROC曲线。

(E, F) 外部验证队列中OS与EFS的Kaplan-Meier曲线。

OS的预测列线图

(A, B) 临床变量与基因风险分数的单变量及多变量Cox回归分析森林图。

(C) 各预测因子对OS的ROC曲线分析。

(D) 整合年龄、性别、ISS分期和风险分数以预测1年、3年及4年OS的列线图。

(E, F) 评估列线图预测性能的ROC曲线与校准曲线。

功能富集分析：高危组富集细胞周期、染色体分离、中性粒细胞胞外诱捕网等通路。低危组富集B细胞介导的免疫信号。

高危组与低危组之间的生物学特性差异

(A) 高危组与低危组间差异表达基因的火山图。

(B, C) 差异表达基因的GO与KEGG富集分析。

(D) 特征性通路与功能性通路的基因集富集分析（GSEA）。

肿瘤突变负荷：体细胞突变分析显示，两组中IGHV2-70、IGLV3-1、KRAS、IGHV2-70D和 NRAS均存在频繁突变，总体突变率>85%。高危组TMB显著更高，与较差的OS相关。且高TMB+高危组患者预后最差，而低TMB+低危组生存最佳。

高危组与低危组之间的生物学特性差异

(E, F) 高危组与低危组的突变特征。

(G) 组间肿瘤突变负荷（TMB）比较。

(H) 按TMB水平分层的总体生存（OS）Kaplan-Meier曲线。

(I) 按TMB状态与风险组联合分层的总体生存（OS）Kaplan-Meier曲线。

肿瘤微环境与免疫特征：高危组中嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、耗竭性T细胞浸润增多，免疫抑制性标志物（如PDCD1、CTLA4）和细胞因子（如IL10、IL6）表达升高。代谢分析显示高危组糖酵解、TCA循环、胱氨酸/谷胱甘肽代谢活跃。

高危组与低危组之间肿瘤微环境、免疫耗竭及代谢特征的表征

(A) 基于ESTIMATE算法的小提琴图，展示基质评分、免疫评分和ESTIMATE评分。

(B) 使用CIBERSORT算法估算的免疫细胞浸润情况。

(C) 基于单样本基因集富集分析（ssGSEA）的免疫相关通路富集分数。

(D) 整合免疫激活与抑制通路的免疫平衡指数。

(E) 免疫耗竭标志物的表达谱。

(F) 基于ssGSEA的免疫耗竭评分。

(G) TCA循环、糖酵解、氧化应激反应、NADPH生成、谷胱甘肽代谢以及胱氨酸/半胱氨酸代谢的代谢活性评分。

(H) 雷达图综合展示组间免疫与代谢差异。

PLEC在双硫死亡中的初步体外验证：功能实验证实，PLEC在代谢应激期间介导肌动蛋白的二硫键交联。构建了稳定的 PLEC 敲除 KMS-11 细胞系，在 PLEC 缺陷细胞中，葡萄糖剥夺下肌动蛋白迁移率改变显著降低，表明在代谢应激过程中，PLEC有助于二硫键介导的肌动蛋白修饰。

PLEC在葡萄糖剥夺条件下促进肌动蛋白二硫键交联。

(A) 对在无葡萄糖培养基中培养0和4小时的KMS-11细胞中指定的肌动蛋白细胞骨架蛋白进行非还原性和还原性Western blotting分析。

(B) Western blotting显示野生型（WT）对照组和PLEC敲除（KO）的KMS-11细胞中的PLEC蛋白水平。

(C) 对在含葡萄糖或无葡萄糖培养基中培养4小时的野生型（WT）、空载体（EV）对照和PLEC敲除（PLEC-KO）的KMS-11细胞中指定的肌动蛋白细胞骨架蛋白进行非还原性和还原性Western blotting分析。

总结

该研究构建并验证了一个具有独立预后价值的双硫死亡相关基因标签，将患者分为高危组和低危组，具有不同的生存结局。该模型显示出较强的预测性能，富集、突变负荷、免疫浸润和代谢分析显示了不同的模式，强调了 MM 的预后和生物学异质性，为MM的分子分型、风险分层和个体化治疗提供了新视角。

此外，高危MM亚型具有增殖性强、免疫抑制、代谢活跃等特征，可能对免疫检查点抑制剂治疗不敏感。

参考文献

Wang L, Wang J, Wang Y, Niu T, Zhao A. A disulfidptosis-related gene signature predicts prognosis and immune-metabolic landscape in multiple myeloma. Br J Haematol. 2025;00:1–13. https://doi.org/10.1111/bjh.70189

Tags： 【BJH】牛挺/赵艾琳团队发现双硫死亡相关基因签名可预测多发性骨髓瘤的预后和免疫代谢情况