研究目的结肠腺癌（Colon Adenocarcinoma,COAD）是结直肠癌（Colorectal Cancer,CRC）中最常见的病理类型,早期诊断、及时干预以提高COAD患者的生存率是临床面临的一个挑战。代谢改变是癌症的特征之一。本研究通过生物信息学方法,基于公共数据库中COAD患者转录组学数据和代谢相关基因,构建代谢相关ce RNA调控网络和预后模型,以期找到对COAD发生、发展和预后有影响的潜在生物标志物和相关的作用机制,发现COAD代谢相关的转录组特征。研究方法从TCGA数据库和GEO数据库中下载COAD的转录组数据,根据来自MSig DB数据库的代谢基因,通过差异分析获得与COAD相关的差异代谢基因,并通过基因功能富集分析和蛋白互作网络获取核心基因。从TCGA数据库中获取COAD的lnc RNA和mi RNA数据,分别进行差异分析后,结合前述所得差异代谢基因,通过mi Rcode、star Base、mi RDB、mi RTar Base、Target Scan等数据库获取差异lnc RNA和差异mi RNA关系对、差异mi RNA和差异代谢基因关系对,并通过cytoscape软件构建COAD的代谢相关ce RNA调控网络。从TCGA数据库中获取COAD患者的临床信息,结合差异代谢基因表达矩阵,通过单因素Cox回归分析、LASSO回归分析、多因素Cox回归分析,筛选预后代谢基因、构建代谢预后模型;随后通过K-M生存分析、风险评分与生存状态分布关系分析、独立预后分析和ROC曲线绘制等方法,评价该预后模型的性能;构建列线图以预测COAD患者的1年、2年和3年生存率;通过基因集富集分析和免疫浸润分析,比较高、低风险组之间的富集化差异和免疫细胞浸润水平差异。最后通过对蛋白互作网络中的核心基因、ce RNA调控网络中的差异代谢基因和预后代谢基因进行交集分析,筛选可能对COAD的发生、发展和预后有影响的潜在生物标志物及相关的作用机制,作为COAD代谢相关的转录组特征。研究结果从TCGA、GEO、MSig DB数据库中,筛选出71个与COAD相关的差异表达代谢基因,以及LDHB、ADH1B、ADH1C、GSTP1、PKM、SHMT2、AHCY、GGT6、CYP3A4、GPT、GSTA1、PAICS、AHCYL2、MTHFD2、NME1、PSAT1、UGT2A3、CYP2S1、PRDX6和UGT2B15等20个可能发挥重要调控作用的核心基因。构建了一个包括172个差异lnc RNA、34个差异mi RNA和3个差异代谢基因的COAD代谢相关ce RNA调控网络。构建了包含ADH1B、GPT、UGT2A3、XDH、CA4、GPX2、GPX3、ASNS和ACAA2等9个基因的COAD代谢预后模型,该模型表现出良好的预后性能。高风险组主要与肿瘤、心肌病相关的信号通路有关。静息CD4+记忆T细胞在高风险组中的浸润水平比低风险组高。最终发现PSAT1基因同时出现在PPI网络核心基因集和ce RNA调控网络中,ADH1B、GPT、UGT2A3同时出现在PPI网络核心基因集和预后代谢基因集中。研究结论PSAT1基因及其上游mi RNA hsa-mir-424、ADH1B、GPT、UGT2A3、XDH、CA4、GPX2、GPX3、ASNS和ACAA2等基因,以及与肿瘤、心肌病相关的信号通路、静息记忆CD4+T细胞,可作为COAD的潜在代谢生物标志物和分子机制,进一步开展COAD早期诊断、预后、治疗的基础和临床研究。