丹皮酚通过调控FN1等关键靶点抑制宫颈癌增殖并诱导凋亡的整合RNA-seq与LASSO-COX分析

本研究通过整合RNA测序（RNA-seq）和LASSO-COX回归分析，揭示天然化合物丹皮酚（Paeonol）调控FN1、NQO2等12个关键差异表达基因（DEGs），抑制HeLa细胞增殖并诱导凋亡的分子机制。研究证实丹皮酚通过调节MAPK信号通路、ECM-受体相互作用及炎症相关通路（如NOD-like受体和IL-17通路）发挥抗宫颈癌作用，并构建了基于FN1、NQO2和ODF3B的预后模型，为丹皮酚的临床转化提供理论依据。

　　

背景

宫颈癌是女性生殖系统常见恶性肿瘤，全球发病率位居女性癌症第二，2020年新增病例约60.4万，死亡34.2万例。尽管HPV疫苗接种和筛查在发达国家有效降低了发病率，但发展中国家仍面临高发病率和死亡率的挑战。当前治疗手段包括手术、放疗和化疗，但常伴随不良反应和高成本。天然产物因其多靶点、低成本和低毒性受到关注。丹皮酚（2′-羟基-4′-甲氧基苯乙酮）是从牡丹皮中提取的酚类化合物，已在乳腺癌、卵巢癌和胃癌中显示出抗癌活性，但其在宫颈癌中的分子机制尚不明确。

方法

研究使用0.5 mg/mL丹皮酚处理HeLa细胞，通过CCK-8法和流式细胞术评估增殖和凋亡。随后进行RNA测序（RNA-seq）和可变剪接分析，识别差异表达基因（DEGs）。通过蛋白互作网络、GO和KEGG富集分析探究关键DEGs的功能。从TCGA获取宫颈癌临床数据，采用Kaplan-Meier生存分析、LASSO回归及单多变量COX比例风险分析构建预后模型，并通过qRT-PCR验证DEGs表达。

结果

丹皮酚处理显著抑制HeLa细胞增殖（24小时P=0.0005，72小时P=0.0003）并诱导凋亡。RNA-seq鉴定出434个DEGs（71上调，363下调），可变剪接分析发现1,678个差异剪接事件（RASEs）。整合分析筛选出12个关键DEGs：NLRP1、FN1、NQO2、NREP、B4GALNT1、ANK3、FAM219A、ODF3B、MAPK15、EPGN、MUC1和MEG3，其中NLRP1、FAM219A、NQO2和EPGN上调，FN1、NREP、ODF3B、MUC1等下调。GO和KEGG分析显示这些基因富集于MAPK cascade、细胞周期正调控、NOD-like受体信号通路、癌症相关蛋白聚糖、ECM-受体相互作用和IL-17信号通路。TCGA数据分析显示，低风险组患者5年生存率显著更高（P=0.0411）。LASSO回归筛选出FN1、NQO2和ODF3B构建预后模型，COX分析确认T分期和风险评分是独立预后因素。qRT-PCR验证了RNA-seq结果，与测序数据一致。

讨论

丹皮酚通过调控关键DEGs影响多个信号通路和生物过程。上调的NLRP1参与炎症小体激活和细胞焦亡，NQO2减少氧自由基抑制增殖；下调的FN1促进细胞黏附和迁移，NREP增强肿瘤侵袭，MUC1过表达激活MAPK、Wnt和PI3K/Akt通路促进 angiogenesis、增殖和耐药。富集通路如MAPK、ECM-受体相互作用、NOD-like受体和IL-17信号通路在炎症、增殖、分化和凋亡中起核心作用，丹皮酚通过抑制这些通路发挥抗肿瘤效果。预后模型基于FN1、NQO2和ODF3B表达，高风险患者FN1高表达、NQO2和ODF3B低表达，与不良预后相关。

结论

丹皮酚通过调节12个关键DEGs（包括FN1、MUC1等），影响炎症反应、细胞增殖、迁移和分化，抑制宫颈癌细胞生长并诱导凋亡。研究结合转录组学和临床数据分析，为丹皮酚的临床应用提供了分子理论基础，突出了天然产物在宫颈癌治疗中的潜力。未来需进一步研究其药理特性以推动临床转化。