TPX2、BUB1B与UBE2C:子宫内膜癌诊断与免疫治疗新靶点的整合转录组与免疫信息学解析
《Hormones & Cancer》:Integrated transcriptomic and immunoinformatics analysis identifies tpx2, bub1b, and ube2c as diagnostic biomarkers and therapeutic targets in endometrial carcinoma
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时间:2025年10月28日
来源:Hormones & Cancer
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本研究针对子宫内膜癌(EC)早期诊断标志物匮乏、预后评估工具不足及个体化治疗靶点有限等临床难题,通过整合GEO与DisGeNET数据库转录组数据,结合免疫组化实验验证,发现TPX2、BUB1B、UBE2C三个关键基因在EC组织中显著高表达,且与患者不良预后及免疫细胞浸润抑制密切相关。该研究为EC的分子分型提供了新标志物,为联合免疫治疗策略开发奠定了理论基础。
子宫内膜癌作为全球发病率最高的妇科恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率近十年持续攀升,尤其对围绝经期和绝经后女性健康构成严重威胁。虽然早期患者通过手术和辅助治疗可获得较好预后,但晚期或复发患者仍面临治疗选择有限、生存率低的困境。当前临床实践缺乏高效早期诊断工具和精准预后评估体系,同时分子靶向治疗靶点探索不足,亟需通过多组学整合分析揭示EC发病新机制。
为破解这些难题,Zhou等研究者在《Discover Oncology》发表最新研究,通过整合转录组学与免疫信息学方法,系统挖掘EC诊断与治疗新靶点。研究人员首先从GEO数据库获取GSE63678和GSE17025基因表达谱,结合DisGeNET数据库EC相关基因集,筛选出63个EC特异性差异表达基因(DEGs)。通过蛋白互作网络(PPI)拓扑分析鉴定出CDK1、AURKA、RAD51、CCNB1、UBE2C、CDC20、CHEK1、TYMS、BUB1B、TPX2等10个枢纽基因。利用GEPIA和仙桃平台验证基因表达,采用TCGA-UCEC队列进行生存分析与ROC曲线评估诊断效能。实验层面通过免疫组化(IHC)检测10例EC患者和10例健康对照组织中AURKA、BUB1B、TPX2、UBE2C蛋白表达。免疫浸润分析通过TIMER 2.0平台解析基因表达与免疫细胞关联性,并利用GSCA数据库进行药物敏感性预测。
关键实验技术包括:1)跨数据库基因表达整合分析(GEO/DisGeNET);2)PPI网络构建与枢纽基因筛选(Cytoscape/cytoHubba);3)功能富集分析(GO/KEGG);4)独立队列验证(TCGA/GTEx);5)临床样本免疫组化验证(10例EC vs 10例对照);6)免疫细胞浸润相关性计算(TIMER 2.0);7)药物基因关联挖掘(GSCA)。
通过GSE63678数据集识别366个DEGs(219个上调/147个下调),与DisGeNET交集获得63个EC特异性基因。独立数据集GSE17025验证显示枢纽基因在EC组织中一致性高表达。
STRING数据库构建互作网络,CytoHubba插件识别10个枢纽基因,其中BUB1B、TPX2、UBE2C位于网络核心模块。
GO分析显示DEGs显著富集于细胞周期负调控、有丝分裂进程调控等生物学过程。KEGG通路分析提示p53信号通路与HIF-1信号通路为关键致癌途径。
GEPIA与仙桃平台分析均证实10个枢纽基因在EC组织显著高表达(P<0.05)。IHC实验显示BUB1B、TPX2、UBE2C在EC组织阳性率达80%-90%,显著高于正常组织(10%-20%)。
生存分析显示AURKA、BUB1B、TPX2、UBE2C高表达患者总生存期显著缩短(HR=1.72-2.22)。ROC曲线证实这四个基因诊断效能优异(AUC>0.97)。
UALCAN数据库分析表明BUB1B、TPX2、UBE2C表达随EC临床分期(I-IV期)和病理分级(G1-G3)进展而显著升高(P<0.01)。
TIMER分析揭示BUB1B、TPX2表达与中性粒细胞浸润正相关,与B细胞/CD4+ T细胞负相关;UBE2C与肿瘤纯度正相关,与CD8+ T细胞/树突状细胞等负相关,提示免疫抑制微环境形成。
GSCA平台提示TPX2/UBE2C表达与曲美替尼(trametinib)、马赛替尼(masitinib)敏感性存在弱相关性(r<0.2),需进一步实验验证。
本研究通过多组学整合策略首次系统阐明BUB1B(纺锤体组装检查点蛋白)、TPX2(微管相关蛋白)、UBE2C(泛素结合酶)在EC中的协同作用机制。这三个基因通过扰乱有丝分裂 fidelity(保真度)、促进基因组不稳定性、抑制抗肿瘤免疫应答,共同驱动EC恶性进展。其持续高表达特征跨越不同临床分期,与患者预后密切关联,且与免疫细胞浸润模式显著相关,提示它们不仅是EC诊断与预后评估的潜在生物标志物,更是联合免疫治疗的新靶点。
尽管研究存在样本量有限、药物关联性微弱等局限,但通过跨平台数据验证与实验补充,为EC精准医疗提供了三重分子靶标框架。未来通过单细胞测序、类器官模型等功能实验深入解析其机制,将有望推动EC分子分型与治疗策略的创新突破。
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