揭秘 MIOX 基因:肾透明细胞癌预后及治疗的新希望

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  肾透明细胞癌(ccRCC)治疗面临困境,为探究铁死亡相关基因对其预后影响,研究人员分析相关基因。发现 MIOX 基因具独立预后价值,可抑制肿瘤进展,有望成为治疗靶点,为 ccRCC 治疗提供新思路。

  在医学领域,肾透明细胞癌(ccRCC)就像一个棘手的 “恶魔”。它是起源于肾脏的侵袭性恶性肿瘤,对多种抗癌疗法反应不佳,很多患者一旦患病,预后情况堪忧。2020 年全球有大量新发病例和死亡病例,ccRCC 占肾癌的大部分,患者的生存面临巨大挑战。目前的免疫靶向联合治疗虽为一线方案,但药物反应率低、易产生耐药性,只能给患者带来短期效果和有限的生存益处。因此,寻找新的治疗机制迫在眉睫。
在这样的背景下,福建医科大学附属第一医院等机构的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于铁死亡(一种氧化、铁依赖性的细胞死亡形式,其特征为脂质过氧化)相关基因,试图探究这些基因对 ccRCC 患者预后的影响。最终,他们发现了 MIOX(肌醇加氧酶)基因在 ccRCC 预后中具有重要作用,这一成果发表在《Cell Death and Disease》上,为 ccRCC 的治疗带来了新的曙光。

研究人员开展此项研究时,运用了多种关键技术方法。他们从 TCGA 数据库获取 538 例 ccRCC 患者的 mRNA 数据及详细临床信息作为训练队列 。通过 R 语言的 “limma” 包分析差异表达基因(DEGs);利用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)进行功能注释;借助 STRING 数据库构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络;运用生存分析评估基因预后潜力;还使用了单细胞测序和空间转录组测序技术深入研究基因表达特征。

下面来详细看看研究结果:

  • 鉴定 30 个铁死亡相关的 DEGs:研究人员对比 538 个 TCGA - KIRC 肿瘤样本和 72 个相邻非肿瘤样本,共鉴定出 1290 个 DEGs。通过与 291 个已知铁死亡相关基因交叉分析,确定了 30 个候选铁死亡相关 DEGs。这些基因在 ccRCC 组织和相邻非肿瘤组织之间存在差异表达,为后续研究奠定了基础。
  • DEGs 的功能富集分析和 PPI 网络构建:对这 30 个基因进行分析,发现它们主要参与细胞过渡金属离子稳态、脂肪酸代谢过程等生物学过程;在分子功能上,涉及铁离子结合等;KEGG 通路分析显示,主要富集在矿物质吸收、PPAR 信号通路和铁死亡等途径。通过构建 PPI 网络,确定了 MT1G、MT3 等可能的枢纽基因,初步揭示了这些基因在 ccRCC 中的生物学功能和相互关系。
  • 铁死亡相关基因的预后意义和预测效能:基于队列中基因的表达水平进行生存分析,确定了 5 个与生存相关的基因(PSAT1、MT1G、MIOX、HAMP 和 CDKN2A)。通过 Lasso 回归筛选参数,构建风险模型,发现风险评分越高,患者死亡率越高,且该模型在 1 - 5 年的预测效能良好,为评估患者预后提供了有力工具。
  • 通过单细胞测序和空间转录组分析 MIOX 在 RCC 中的特征:单细胞转录组学分析表明,MIOX 在近端小管细胞中高表达。低 MIOX 表达组在补体、血管生成和 TNF - NFκB 等通路显著富集。空间转录组数据显示,低 MIOX 表达主要存在于肿瘤邻近组织,而非肿瘤核心区域,进一步明确了 MIOX 在 RCC 中的表达特征和分布规律。
  • MIOX 是 RCC 进展所必需的:相关性分析发现 MIOX 与 GPX4 呈正相关。抑制 MIOX 可促进 RCC 细胞增殖,而过表达 MIOX 可抑制肿瘤进展,且 Ferrostatin - 1 能部分抵消 MIOX 过表达诱导的增殖,证明 MIOX 在 RCC 进展中发挥重要作用。
  • MIOX 被确定为 ccRCC 的治疗靶点:体内实验表明,MIOX 过表达组肿瘤进展减缓。免疫组化分析显示,转移性 RCC 中 MIOX 水平显著低于非转移性 RCC。在 RCC 患者的类器官培养中,过表达 MIOX 也证实其对 RCC 有抑制作用,表明 MIOX 有望成为 ccRCC 的治疗靶点。

综合研究结论和讨论部分,该研究首次全面分析了 MIOX 基因在 ccRCC 进展、预后和潜在治疗价值中的作用。确定了 5 个铁死亡特征基因的预后面板,构建了预测 ccRCC 预后的风险模型。研究表明 MIOX 作为肿瘤进展的抑制因子,高表达可通过诱导铁死亡抑制肿瘤。不过,研究也存在局限性,如需要更多验证队列、未纳入非差异表达基因、缺乏免疫治疗相关数据等。尽管如此,该研究仍为 ccRCC 的治疗提供了新的方向,未来有望基于此开发更有效的治疗策略,改善患者的预后情况。

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