关键伤口愈合基因:子宫体子宫内膜癌诊断与治疗的新希望

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Hereditas 2.1

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  子宫体子宫内膜癌(UCEC)是常见妇科恶性肿瘤,发病机制复杂。研究人员开展了 UCEC 中关键伤口愈合基因的研究。他们发现 6 个关键基因,其在 UCEC 中表达下调,可作诊断生物标志物和治疗靶点,为 UCEC 诊疗提供了新方向。

  子宫体子宫内膜癌(Uterine Corpus Endometrial Carcinoma,UCEC)作为常见的妇科恶性肿瘤,严重威胁女性健康。近年来,其发病率持续上升,仅 2023 年美国就预计有 66200 例新发病例和 13030 例死亡病例。UCEC 的发病受多种因素影响,包括肥胖、高血压、糖尿病、雌激素暴露以及遗传因素等 。尽管医学不断发展,但目前对于 UCEC 的诊断和治疗仍面临诸多挑战,患者预后情况并不理想。
在癌症研究领域,伤口愈合过程与肿瘤进展之间的关联逐渐受到关注。伤口愈合涉及止血、炎症、增殖和重塑等复杂过程,相关基因和信号通路在组织修复和癌症发展中都起着重要作用。已有研究表明,部分伤口愈合基因如血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)、转化生长因子 -β(Transforming Growth Factor-β,TGF-β)等在癌症中发挥着关键作用,但许多伤口愈合基因在 UCEC 中的具体作用仍不明确。

为了深入了解伤口愈合基因在 UCEC 中的作用,四川省人民医院(电子科技大学附属医院)的研究人员开展了一项综合研究。研究结果发表在《Hereditas》杂志上,为 UCEC 的诊疗提供了新的思路和方向。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先,从基因本体(Gene Ontology,GO)数据库提取伤口愈合相关基因,利用 STRING 数据库构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(Protein-Protein Interaction,PPI)网络。接着,通过 RT-qPCR 检测细胞系中基因表达水平,还借助多个数据库(如 OncoDB、Human Protein Atlas 等)对基因表达进行验证,并开展基因甲基化分析、遗传改变分析等 。此外,利用多种数据库研究基因与生存结局、免疫的相关性,构建 miRNA - mRNA 网络,最后通过细胞实验探究基因功能。

研究结果如下:

  1. 关键伤口愈合基因的识别:从 GO 数据库提取 70 个伤口愈合相关基因,构建 PPI 网络并分析,确定了 6 个关键枢纽基因:CD44、FGF2、FGF10、KDM6A、FN1 和 MMP2。
  2. 基因表达分析:RT-qPCR 显示,这 6 个基因在 UCEC 细胞系中的表达显著低于正常细胞系。ROC 曲线分析表明,它们具有出色的诊断潜力,AUC 值在 0.94 - 1.00 之间。通过 TCGA 数据集和免疫组化染色进一步验证了这些基因在 UCEC 中的下调表达 。同时,研究发现除 MMP2 与年龄相关外,多数基因表达不受临床分期、年龄和种族的显著影响。
  3. 基因调控机制:启动子甲基化分析显示,UCEC 中 6 个基因的启动子甲基化水平显著高于正常样本,且与 mRNA 表达呈负相关。FGF2 启动子高甲基化与患者总生存期较差相关 。基因改变分析发现,FN1 和 KDM6A 突变频率较高,但遗传改变对患者生存无显著影响。
  4. 基因功能及相关性:通过 KM plotter 和 CancerSEA 数据库分析,低表达的 6 个基因与 UCEC 患者较差的总生存期显著相关,且这些基因与多种癌症相关功能状态(如血管生成、凋亡等)密切相关。TISIDB 数据库分析表明,这些基因与免疫抑制基因存在不同程度的相关性,且在不同免疫亚型中表达有差异。TISCH2 数据库分析显示,各基因在不同免疫细胞中的表达存在特异性。
  5. miRNA - mRNA 网络:构建 miRNA - mRNA 网络发现,hsa - mir - 21 可能是关键调控 miRNA,其在 UCEC 样本和细胞系中高表达,诊断性能良好,AUC 值为 0.98。
  6. 基因功能验证:过表达 CD44 和 MMP2 的实验表明,它们会降低 UCEC 细胞的增殖能力,但增强细胞迁移和伤口愈合能力。

研究结论和讨论部分指出,该研究全面揭示了关键伤口愈合基因在 UCEC 中的作用。这些基因的下调表达及其功能特性,使其有望成为 UCEC 的生物标志物和治疗靶点。不过,CD44 和 MMP2 在增殖和迁移方面的矛盾作用,体现了基因功能在癌症中的复杂性 。此外,基因与免疫的相关性以及 miRNA 的调控作用,也为 UCEC 的免疫治疗和靶向治疗提供了新的研究方向。未来还需进一步研究这些基因影响 UCEC 进展的精确机制,并探索其在临床中的实际应用价值。总之,这项研究为 UCEC 的诊疗开辟了新的道路,具有重要的理论和实践意义。
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