研究背景：

前列腺癌(PCa)是一种常见的泌尿生殖系统恶性肿瘤，严重影响患者生存。铜死亡是一种铜依赖的程序性细胞死亡机制，在PCa的肿瘤发展、治疗耐药和免疫微环境调节中发挥重要作用。然而，关于铜死亡在前列腺癌中的研究仍处于早期阶段。
研究结果：

一、PCa中CRGs亚型的鉴定与综合分析

1、从先前报道的值得注意的发现中确定了14个主要的铜死亡相关基因（CRGs）。

2、使用TCGA和GTEx数据集检测这14个基因的表达模式，以确定它们在PCa中的功能。该研究包括498个PCa组织样本和245个正常组织样本(图1A,C)。

3、根据分子相互作用和通路富集研究，CRGs在氧化应激、脂质过氧化和能量代谢等方面富集(图1B,D)。

二、CRGs聚类识别了两个PCa亚组

1、基于R语言进行共识聚类分析。(图2A)。

2、将TCGA数据库中498例PCA患者分为2个亚组。与簇1相比，簇2中有13个CRGs (DLD、PDHB、AATP7A、LIPT1、LIAS、PDHA1、SLC25A3)表达较高(图2B)。

3、与簇1相比，簇2中此类基因的表达量较高。根据生物信息学分析结果，两个集群之间存在845个差异表达基(图2C,D)。

4、簇1患者的无进展生存期远超过簇2患者(图2E)。

5、根据富集结果确定差异基因的通路包括肿瘤中PDL1的表达和PD-1检查点、P53的氧化磷酸化、铜离子反应和DNA损伤反应信号转导(图2F,G)。

三、高、低风险人群之间的肿瘤突变负荷和免疫状况

1、应用R语言评估和说明在PCa患者中与TMB相关的top10个基因(图3C,D)。

2、TP53突变在高危组中频率最高(图3A)，而TTN和SPOP突变在低危组中频率最高(图3B)。

3、免疫浸润结果的热图见图3E、G。

4、根据免疫检查点抑制剂（ICB）的结果检测到两组之间的免疫功能有很大差异(图3F,H)。

5、进一步使用TIDE数据库预测两组之间对ICB治疗的敏感性，并发现对ICB治疗的应答有显著差异(图3I)。

四、PCA患者PDHA1基因特征的生物信息学分析。

1、PDHA1是丙酮酸脱氢酶复合物(pyruvate dehydrogenase complex, PDC)的一个亚单位，是丙酮酸代谢的必需酶。

2、对14个铜死亡相关基因做单因素和多因素回归分析，确定PDHA1为预后危险因素(图4A-D)。

3、应用LASSO算法计算两组每个样本的风险评分(图4E-G)。

4、根据Kaplan-Meier生存分析(图4H)高危组PFS明显低于低危组。

五、PDHA1表达与免疫细胞的相关性分析

1、从前期的研究结果中，发现PDHA1高表达组成员在丰富的免疫相关通路中有上调的基因，从而探索PDHA1参与PCa免疫治疗的机制。

2、对498例PCa患者进行Spearman相关性分析，证实PDHA1和免疫检查点表达与铜代谢相关标签和肿瘤免疫微环境的关系，PDHA1和CD276表达存在明显的正相关(图5C,D)。

3、检测浸润水平，如图(图5A,B)所示。PDHA1表达水平不同的患者，部分免疫细胞浸润程度不同。

4、分析泛癌中PDHA1表达与免疫检查点表达的相关性。在许多肿瘤中，发现PDHA1表达与免疫检查点显著相关(图5C,E)。

六、PDHA1与PCa进展和治疗敏感性相关

1、研究了PDHA1水平与PCa常规化疗药物或靶向治疗疗效的相关性。多西他赛、PD-0332991 (CDK4/6抑制剂)、奥拉帕利和索拉非尼对PDHA1高表达的PCa患者的疗效可能较差(图6A)。

2、利用GEO数据库、HPA数据库、细胞系和临床样本证实了PDHA1与PCa发展的关系(图6B-H)。

七、敲低PDHA1可抑制PCa细胞的增殖和侵袭

1、蛋白质印迹法显示，两个独立的siRNA有效抑制PDHA1(图7A)。

2、CCK8实验和克隆形成实验显示，PDHA1敲除降低了PC3和DU145细胞的增殖能力(图7B,D)。

3、7AAD染色显示，PDHA1敲低导致PCa细胞活力显著降低(图7E)。

4、敲低PDHA1后，PC3和DU145细胞的侵袭能力下降(图7C)。

总结：本研究建立了一种新的基于铜死亡相关基因的前列腺癌预测模型，能够准确预测PCa患者的预后。该模式有利于个体化治疗，可辅助临床医生制定临床方案和PCa患者的决策。此外数据表明，PDHA1促进PCa细胞的增殖和侵袭，同时调节对免疫治疗和其他靶向治疗的敏感性。PDHA1可作为PCa治疗的重要靶点。