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SLC7A11 基因关联肝癌多组学预后分析:新突破为肝癌诊疗指明方向
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年03月13日 来源:European Journal of Medical Research 2.8
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为预测肝癌(HCC)患者预后,研究人员基于二硫死亡相关基因(DRGs)构建风险评分模型,成果为诊疗提供新方向。
肝癌,作为全球癌症相关死亡的第三大主因,严重威胁人类健康。其异质性使得传统化疗效果不佳,患者 5 年生存率仅 18% 。探寻肝癌发病和发展的分子机制,寻找新的早期检测和治疗靶点迫在眉睫。
细胞死亡的调控机制一直是生命科学研究的关键领域。近年来,像自噬、铁死亡、铜死亡等程序性细胞死亡(PCD)机制相继被揭示,为癌症治疗带来了新的思路。二硫死亡(Disulfidptosis)是一种由葡萄糖剥夺引发的新型细胞死亡方式,与肿瘤的发生发展密切相关,其中 SLC7A11 基因在二硫死亡中扮演重要角色,然而其与肝癌之间的关系却尚不明确。
为了深入探究二硫死亡相关基因(DRGs)与肝癌的联系,中南大学湘雅医院的研究人员开展了一系列研究。该研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上,为肝癌的预后预测和治疗提供了新的方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,从癌症基因组图谱(TCGA)和国际癌症基因组联盟(ICGC)获取数据,包括基因表达数据、体细胞突变谱、拷贝数变异(CNV)数据及临床特征。然后运用 R 语言相关的 “ConsensusClusterplus”“limma”“clusterProfiler”“ggplot2”“GSVA” 等软件包,进行聚类分析、差异表达基因(DEGs)筛选、功能富集分析等。还通过定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)、免疫组化(IHC)实验,在细胞和组织水平验证基因表达;利用细胞转染、细胞增殖实验、迁移实验、伤口愈合实验探究基因功能。
研究结果主要如下:
DRGs 在肝癌中的表达特征:研究人员分析了 10 个 DRGs 在肝癌患者和健康个体中的表达差异,发现除 NUBPL 和 NDUFS1 外,其他 DRGs 在两组间存在差异表达。基因变异方面,19 例(5.12%)肝癌样本出现基因突变,7 个 DRGs 存在拷贝数扩增。高表达的 DRGs 与患者较差的临床结局和较短的总生存期(OS)相关。
DRG 聚类分析:通过无监督共识聚类分析,将肝癌患者分为 A、B 两个 DRG 簇。簇 B 的患者 OS 更好,两簇在免疫细胞浸润和相关通路方面存在显著差异。簇 A 富集于 mTOR 信号通路等,簇 B 则富集于多种代谢相关通路。
DRG 预后特征(DRGPS)的构建与验证:对 DRG 簇相关的 DEGs 进行二次聚类分析,结合 Kaplan-Meier 分析、LASSO 回归及单因素、多因素 Cox 回归分析,确定了 5 个关键 DRGs(SLC7A11、MATN3、CLEC3B、CCNJL 和 PON1),构建了 DRGPS。经 TCGA-LIHC 和 ICGC 队列验证,DRGPS 能有效区分高、低风险组,高风险组患者生存率更低。
DRGPS 的临床应用价值:Cox 回归分析表明 DRGPS 是肝癌患者生存的独立预后因素,其预测能力优于肿瘤分级和分期。构建的列线图综合考虑多种因素,能更准确地预测患者 1 年、3 年和 5 年的生存情况。
DRGPS 与 TMB、干性的关系:高风险组的 TMB 更高,且高风险且高 TMB 的患者预后更差。DRGPS 风险评分与肿瘤干性指数(TSI)呈正相关,在多种癌症中均有体现。
DRGPS 与免疫浸润的关系:分析发现 DRGPS 风险评分与多种免疫细胞存在关联,如与 M2 巨噬细胞呈正相关,与 M1 巨噬细胞和幼稚 B 细胞呈负相关。高、低风险组在免疫检查点基因(ICGs)表达和免疫功能方面存在差异,表明 DRGPS 可预测肝癌患者的免疫状态。
基于 DRGPS 的化疗敏感性分析:研究发现高风险组对 Alisertib、Bortezomib 等多种药物更敏感,低风险组对 Selumetinib 更敏感,这为肝癌患者化疗药物的选择提供了指导。
在研究结论与讨论部分,该研究构建的 DRGPS 具有独立的预后价值,能可靠地预测肝癌患者的生存情况,为肝癌患者免疫治疗和化疗的选择提供参考。其中,SLC7A11 基因在促进肝癌细胞增殖、迁移中发挥重要作用,高表达与晚期 TNM 临床分期和较大肿瘤大小相关。然而,研究也存在一定局限性,如样本量有限、对二硫死亡相关研究较少、对 SLC7A11 分子机制的探究不够深入等。未来需要更多前瞻性研究加以验证和完善。总体而言,该研究为肝癌的精准治疗和预后预测开辟了新的道路,具有重要的临床意义。
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