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背景与目的:骨肉瘤是一种常见的恶性肿瘤,严重威胁着青少年和儿童的生命。目前,对骨肉瘤最有效的治疗方法是全身化疗联合手术切除。虽然近年随着保肢手术和新辅助化疗的进展,骨肉瘤患者的5年生存率已有明显提高（约65%—70%）,但对于伴有远处转移的骨肉瘤患者而言,5年生存率仅为15%—30%。因此,研究新的骨肉瘤早期诊断和预后指标具有重要意义。自噬是一种由自噬相关基因（autophagy related genes,ARGs）介导的细胞内代谢过程,既往研究表明,自噬与骨肉瘤的进展和化疗耐药有关。铁死亡是一种新发现的细胞死亡方式,其特征是铁依赖性脂质过氧化水平升高,研究表明,铁死亡有助于破坏肿瘤细胞和阻止肿瘤生长。细胞焦亡是一种以炎症为特征的细胞死亡方式,与多种癌症密切相关。本研究旨在探讨细胞自噬、铁死亡及细胞焦亡相关基因表达在骨肉瘤预后相关性,为探索骨肉瘤的预后生物标志物和治疗靶点提供新的证据和思路。方法:1.利用TARGET数据库和GEO数据库获取骨肉瘤与ARGs表达谱分析,筛选出差异性表达基因,并构建骨肉瘤预后预测模型。通过ss GSEA评估了免疫与自噬相关长链RNA（autophagy related lnc RNAs,ARLs）预测模型之间的关系。此外,对差异表达的ARGs进行功能富集分析。再使用生物信息学工具与独立数据集来验证基因预测模型的准确性。最后,通过q RT-PCR和Western blot检测基因、蛋白在骨肉瘤细胞系中的表达水平。2.利用TARGET数据库和GEO数据库获取骨肉瘤与铁死亡相关基因（ferroptosis related genes,FRGs）表达谱分析,筛选出差异性表达基因,并构建骨肉瘤预后预测模型。利用基因型-组织表达（genotype-tissue expression,GTEx）数据库收集健康组织的基因表达数据。再使用生物信息学工具与独立数据集来验证相关基因预测模型的准确性。然后,采用q RT-PCR检测基因的表达情况从而进一步验证预测模型有效性。3.利用TARGET数据库和GEO数据库获取骨肉瘤与焦亡相关基因（pyroptosis related genes,PRGs）表达谱分析,筛选出差异性表达基因,并构建骨肉瘤预后预测模型。应用ESTIMATE检测了免疫与PRLs预测模型之间的关系,并进行功能分析与基因集富集分析。最后,通过q RT-PCR和Western blot检测基因的表达。结果:1.从TARGET数据库下载RNA测序数据,确定一个包含6个ARLs的预测模型,可以准确地预测骨肉瘤患者的临床预后。免疫相关分析结果显示免疫反应和ARLs预后标记物之间具有相关性。从骨肉瘤组织和健康组织获得了30个差异表达的ARGs,并成功构建预测模型。通过对差异表达的ARGs进行功能分析,发现免疫相关通路被富集。最后,通过q RT-PCR和Western blot也证实了相关基因和蛋白的表达。2.在骨肉瘤和健康组织中鉴定出与铁死亡相关的差异表达基因。通过单因素Cox回归分析显示12个DEGs与总生存期（overall survival,OS）相关（p＜0.05）。构建了含4个FRGs的预测模型,将患者分为两个风险组,包括高风险（high risk）组和低风险（low risk）组,相对于LR组,HR组的OS显著降低。此外,根据多因素Cox回归,风险评分可以独立预测骨肉瘤的预后。最后,采用体外实验验证了骨肉瘤组织中4个FRGs的表达。3.从公共数据库下载RNA测序数据,确定了PRGs的表达差异,并通过单变量和LASSO Cox分析建立了PRGs预测模型。根据PRGs预测模型对患者进行分组,并进一步比较两组间的预后。再构建了一个包含9个与焦亡相关的lnc RNAs（pyroptosis related lnc RNAs,PRLs）的预后预测模型。通过对差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）的功能分析,发现免疫相关通路被富集。皮尔逊相关分析显示,焦亡相关的生物标志物之间有明显的相关性。最后,确定了一种在骨肉瘤中高表达的生物标志物CHMP4C。过表达CHMP4C可促进骨肉瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。结论:1.本研究构建ARGs和ARLs组成的骨肉瘤预后预测模型有较好的预测性。与成骨细胞相比,自噬相关基因AMBRA1在U2OS和143B中表达下调,而MYC和VEGFA在骨肉瘤细胞中表达上调。对于自噬相关lnc RNAs,AC090559.1,AL391121.1,UNC5B.AS1和OLMALINC在143B和U2OS细胞系中显著上调,而IL10RB.DT和AC083843.3表达下调。2.本研究构建FRGs骨肉瘤预后预测模型有较好的预测性。与正常细胞或组织相比,铁死亡相关基因BNIP3、TGFBR1、PGD和G6PD在骨肉瘤细胞或组织中均呈高表达。3.本研究构建PRGs和PRLs组成的骨肉瘤预后预测模型有较好的预测性。焦亡相关基因CHMP4C在骨肉瘤细胞系中高表达,过表达CHMP4C可促进骨肉瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。