基于tsRNA定义的分子亚型的功能性和临床验证为胃癌的精准治疗提供了指导

《Frontiers in Immunology》：Functional and clinical validation of tsRNA-defined molecular subtypes guides precision therapy in gastric cancer

该研究系统解析了tRNA衍生物（tsRNA）在胃癌分子亚型分型和预后预测中的价值，通过TCGA和GEO多组学数据，鉴定出Stromal_H、Stromal_L、Stromal_M三种亚型，构建基于随机森林的GCtsRNAscore预后模型，并发现tsRNA-Asp-3-0024作为独立预后标志物，与化疗和免疫治疗响应相关。实验验证显示该tsRNA促进增殖并抑制凋亡，为胃癌精准治疗提供新靶点。

　　胃癌（GC）是一种高度异质性的恶性肿瘤，其预后通常较差，这凸显了寻找可靠生物标志物以指导精准分型和治疗的迫切需求。近年来，转移核糖核酸衍生的小RNA（tsRNA）作为潜在的关键调控因子在癌症研究中逐渐受到关注，但其在定义胃癌亚型中的系统性作用尚未得到充分探索。tsRNA是一类在细胞应激条件下从前体或成熟tRNA中产生的非编码RNA，包括tRNA半段（tiRNA）和tRNA衍生片段（tRF），它们在基因调控、mRNA稳定性、翻译过程和表观遗传修饰中发挥重要作用。许多tsRNA在生物体液中表现出稳定性，使得它们成为非侵入性生物标志物的潜在候选。

为了深入研究tsRNA在胃癌中的潜在作用，本研究利用TCGA和GEO数据库中的转录组数据对tsRNA的表达进行了系统分析。通过无监督共识聚类方法，研究人员确定了三种基于tsRNA的胃癌亚型：Stromal_H、Stromal_L和Stromal_M。这些亚型在基质活性、肿瘤微环境（TME）特征和临床结果上表现出显著差异。例如，Stromal_H亚型的患者表现出最差的预后，其肿瘤微环境呈现免疫抑制状态，同时DNA修复通路失调。研究还构建了一个基于随机生存森林（RSF）算法的预测模型（GCtsRNAscore），该模型能够有效将患者分为高风险和低风险组，高风险患者对靶向治疗药物（如axitinib、bexarotene和dasatinib）表现出更高的敏感性，而低风险患者则可能从免疫治疗中获益更多。此外，tsRNA-Asp-3-0024在胃癌组织和细胞系中显著上调，且其表达水平与肿瘤细胞的增殖和凋亡抑制密切相关。

研究还探讨了tsRNA在胃癌治疗分型中的应用价值。通过多组学分析和实验验证，研究人员发现tsRNA-Asp-3-0024在胃癌组织中比在正常组织中表达更高，且其表达水平与患者的总体生存率（OS）呈负相关。在细胞和类器官模型中，tsRNA-Asp-3-0024的敲低显著抑制了肿瘤细胞的增殖并促进了凋亡，表明其在胃癌进展中具有促进作用。进一步分析表明，tsRNA-Asp-3-0024可能通过调控mTORC1信号通路、Myc靶点、DNA复制和细胞周期等关键肿瘤促进通路发挥其作用。这为tsRNA作为新型治疗靶点提供了理论基础。

研究还发现，tsRNA-Asp-3-0024的表达水平与胃癌的分子亚型密切相关。在Stromal_H亚型中，该tsRNA的表达显著上调，且其表达水平与较差的预后相关。相比之下，Stromal_L亚型中tsRNA-Asp-3-0024的表达水平较低，与较好的预后相关。此外，tsRNA-Asp-3-0024的表达与某些临床指标（如年龄、性别和肿瘤分期）也存在显著关联。这些结果表明，tsRNA-Asp-3-0024不仅是一个潜在的预后标志物，还可能作为治疗策略的重要依据。

本研究还通过多种方法验证了tsRNA-Asp-3-0024的功能特性。首先，研究人员利用Pandora-seq技术对胃癌组织和相邻非癌组织中的tsRNA表达差异进行了分析，结果表明tsRNA-Asp-3-0024在肿瘤组织中显著上调。其次，通过定量逆转录PCR（qRT-PCR）和体外实验进一步确认了这一结果。在胃癌细胞系中，tsRNA-Asp-3-0024的表达被显著上调，且其在细胞质中的富集程度高于细胞核。此外，研究人员还利用类器官模型验证了tsRNA-Asp-3-0024的敲低对肿瘤增殖和凋亡的抑制作用。这些结果表明，tsRNA-Asp-3-0024在胃癌的发病机制中扮演了重要角色。

本研究还探讨了tsRNA在胃癌治疗中的潜在价值。通过机器学习算法构建的GCtsRNAscore模型不仅能够有效预测患者的预后，还可能指导个体化治疗策略。研究发现，高风险组的患者对某些靶向药物（如axitinib、bexarotene和dasatinib）表现出更高的敏感性，而低风险组的患者可能从免疫治疗中获益更多。这些结果表明，tsRNA的表达水平可以作为选择治疗方案的重要依据。此外，研究还通过计算模型预测了tsRNA-Asp-3-0024可能与某些药物的响应性相关，如X4.5.dianilinophthalimide，这为未来的临床试验提供了潜在的研究方向。

研究还发现，tsRNA-Asp-3-0024的表达水平与胃癌的某些分子特征相关。例如，其表达水平与肿瘤的基质活性、免疫微环境状态和DNA修复通路的异常有关。在Stromal_H亚型中，tsRNA-Asp-3-0024的表达水平显著升高，这可能与其较差的预后有关。而Stromal_L亚型中该tsRNA的表达水平较低，与较好的预后相关。此外，tsRNA-Asp-3-0024的表达还与某些临床参数（如年龄、性别和肿瘤分期）存在显著关联，这表明其在胃癌的临床评估中具有潜在的应用价值。

本研究的另一个重要发现是tsRNA-Asp-3-0024在胃癌中的功能特性。通过体外实验，研究人员发现该tsRNA的表达可以促进胃癌细胞的增殖并抑制其凋亡。这一发现为tsRNA在胃癌治疗中的应用提供了理论支持。此外，tsRNA-Asp-3-0024在类器官模型中的作用也得到了验证，其敲低显著抑制了类器官的生长并增加了凋亡率，进一步支持其作为治疗靶点的潜力。

研究还发现，tsRNA-Asp-3-0024的表达水平与胃癌的某些分子特征相关。例如，其表达水平与肿瘤的基质活性、免疫微环境状态和DNA修复通路的异常有关。在Stromal_H亚型中，tsRNA-Asp-3-0024的表达水平显著升高，这可能与其较差的预后有关。而Stromal_L亚型中该tsRNA的表达水平较低，与较好的预后相关。此外，tsRNA-Asp-3-0024的表达还与某些临床参数（如年龄、性别和肿瘤分期）存在显著关联，这表明其在胃癌的临床评估中具有潜在的应用价值。

综上所述，本研究通过多组学分析和实验验证，揭示了tsRNA在胃癌中的潜在作用。tsRNA不仅能够作为胃癌分子分型和预后预测的有力工具，还可能成为新型治疗靶点。tsRNA-Asp-3-0024的表达水平与胃癌的多种分子特征和临床指标相关，且其功能特性表明其在肿瘤进展中具有促进作用。这些发现为胃癌的精准医疗提供了新的思路，也为未来的临床研究和治疗策略的制定奠定了基础。