类风湿关节炎与非小细胞肺癌风险关联的新探索:转录组及药物靶点分析的启示

【字体: 时间:2025年02月28日 来源:Hereditas 2.1

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  为探究类风湿关节炎(RA)与非小细胞肺癌(NSCLC)的关联,北京大学肿瘤医院云南分院的研究人员开展相关研究,发现 RA 治疗药物 TNF 抑制剂或增 NSCLC 风险,为疾病研究及治疗提供新视角。

  类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种令人痛苦的慢性自身免疫病,它就像一个隐藏在身体里的 “破坏者”,不仅会让关节红肿疼痛、活动受限,还可能引发全身性炎症,累及肺部等重要器官。而非小细胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer,NSCLC)则是肺癌中最常见的类型,严重威胁着人们的生命健康。近年来,科学家们发现 RA 和 NSCLC 之间似乎存在着某种神秘的联系,比如 RA 患者患肺癌的几率明显更高,但这种联系背后的分子机制却一直是个未解之谜,就像隐藏在迷雾中的宝藏,等待着人们去挖掘。
为了揭开这层神秘的面纱,探索 RA 和 NSCLC 之间的潜在关联,来自北京大学肿瘤医院云南分院、昆明医科大学等多家机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果为我们理解这两种疾病的关系提供了新的视角,就像为我们点亮了一盏照亮迷雾的灯,对未来的临床实践和疾病预防有着重要意义。

在这项研究中,研究人员采用了多种先进的技术方法。首先,他们从公共数据库(如 Gene Expression Omnibus,GEO 数据库)获取了 NSCLC 的转录组数据,这些数据就像是记录细胞活动的 “密码本”。接着,运用 R 软件等工具对数据进行处理,包括批次校正、方差分析等,以确保数据的准确性。然后通过主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)消除批次效应,让数据更加可靠。此外,利用孟德尔随机化(Mendelian Randomisation,MR)分析探索 RA 和 NSCLC 之间的因果关系;借助 CIBERSORT 算法评估 NSCLC 中免疫细胞的浸润程度,了解免疫系统在疾病中的作用;还构建了 ceRNA 网络,预测潜在的调控关系。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 数据集及差异基因:研究人员从 GEO 数据库精心挑选了 3 个 NSCLC 微阵列数据集,这些数据集包含了 243 个 NSCLC 组织样本和 133 个正常肺组织样本。经过一系列的数据处理,成功鉴定出 1,092 个上调的差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)和 1,420 个下调的 DEGs。这些差异基因就像是疾病发生发展过程中的 “信号灯”,指示着身体内部的异常变化。
  2. GO/KEGG 富集分析:通过 KEGG 分析发现,这些差异基因主要影响细胞骨架、细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、人类 T 细胞白血病病毒 1 感染、趋化因子信号通路、细胞周期以及 TNF 信号通路等。同时,还找到了 28 个与 RA 相关的差异基因。进一步的 GO 富集分析显示,这些基因主要影响 T 细胞和淋巴细胞激活的正调控、免疫反应分子介质的产生、细胞间粘附的正调控等功能。这表明在 NSCLC 和 RA 中,这些基因的异常可能会导致免疫反应异常、炎症发生,进而推动疾病进展。
  3. 药物 - 基因相互作用:研究人员通过 DGIdb 数据库进行靶点药物分析,发现多种用于治疗 RA 的药物与 NSCLC 相关基因存在相互作用。例如,IL1B、IL23A 和 TNF 等基因与 RILONACEPT、CANAKINUMAB、ADALIMUMAB 等药物相互作用,这些药物大多是 TNF 抑制剂。
  4. MR 分析:起初,MR 分析结果显示 RA 和 NSCLC 之间没有明显的因果关联。但当研究人员将目光转向 RA 治疗对 NSCLC 风险的影响时发现,虽然 IL1B 和 IL23A 相关的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)数量不足以支持 MR 分析,但 TNF 的 p 值小于 0.05(除 MR Egger 方法外),且差异具有统计学意义。这意味着使用 TNF 抑制剂治疗 RA,可能会增加患者患 NSCLC 的风险。
  5. ceRNA 网络构建:研究人员利用多个在线工具预测潜在的微小 RNA(microRNA,miRNA)和长链非编码 RNA(long non - coding RNA,lncRNA),构建了 ceRNA 网络。这个网络包含 22 个 mRNA、54 个 miRNA 和 211 个 lncRNA,这些分子可能成为治疗或预防 RA 和 NSCLC 的新靶点,为未来的治疗提供了新的方向。
  6. 免疫浸润评估:借助 CIBERSORT 算法,研究人员发现 NSCLC 患者和对照组之间,调节性 T 细胞(Tregs)、活化的自然杀伤细胞(NK 细胞)和未极化的巨噬细胞(M0)等特定免疫细胞亚型存在显著差异。同时,还发现一些基因与这些免疫细胞存在相关性,如 CCL5、IL6等基因与 Tregs、NK 细胞和 M0 细胞密切相关,这揭示了肿瘤细胞免疫浸润与 RA 发病机制之间的紧密联系。
  7. 验证组及生存分析:对 TCGA 数据库中的肺癌数据进行验证分析,结果显示在肺腺癌和肺鳞癌数据集中,相关基因的表达水平与对照组存在显著差异。生存分析表明,某些 DEGs 的表达水平与患者的生存情况显著相关,如在肺腺癌中,CCL20、IL23A 等基因的高表达与患者预后不良相关;在肺鳞癌中,CCL2、CD86 等基因的高表达与患者预后不良相关。这进一步验证了相关基因在不同肺癌亚型中的临床相关性,增加了研究结果的可靠性和临床应用价值。

在研究结论与讨论部分,研究人员指出虽然没有发现 RA 和 NSCLC 之间存在因果关联,但 RA 的治疗药物 TNF 抑制剂确实可能增加患 NSCLC 的风险。在 KEGG 富集分析中发现的 IL17信号通路和 TNF 信号通路,可能在肺癌发生过程中发挥重要作用,TNF 抑制剂可能通过抑制这些通路,促进 NSCLC 的发展。同时,免疫细胞浸润分析表明,NSCLC 肿瘤细胞的免疫浸润与 RA 的发病机制密切相关,CCL5、IL6等参与免疫调节的基因可能成为潜在的治疗靶点。然而,该研究也存在一些局限性,比如缺乏体内和体外实验验证,合并不同微阵列平台的数据可能导致结果有偏差,生物信息学工具本身也存在一定局限性。但总体来说,这项研究为深入理解 RA 和 NSCLC 的关系提供了重要依据,为未来的研究和临床治疗指明了方向,就像在黑暗中为后续研究者们开辟了一条充满希望的道路,期待后续研究能够进一步完善相关机制的探索,为攻克这两种疾病带来新的突破。
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