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骨肉瘤是常见的骨与关节恶性肿瘤，患者预后不佳。为改善现状，研究人员基于骨肉瘤 RNA-seq 数据构建预后模型。结果显示，该模型可准确预测预后，CYP27B1等 6 个基因或为潜在生物标志物，为骨肉瘤诊疗提供新方向。
骨肉瘤，这个隐匿在骨骼深处的 “杀手”，悄无声息地威胁着无数人的健康。它是骨与关节最常见的恶性肿瘤，每年约有 800 例新发病例，一半集中在青少年和年轻人身上。目前，骨肉瘤患者 10 年总生存率仅 60%-70%，而转移性患者更是低至 20% ，且近年来转移性患者的生存状况并未得到明显改善，这主要是因为针对转移性疾病的治疗手段有限。在这样的困境下，寻找有效的预测方法，提高患者生存率迫在眉睫。
来自海南科技职业大学和齐齐哈尔第一工厂医院的研究人员，为了攻克这一难题，展开了深入研究。他们的研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》上。研究人员通过筛选与骨肉瘤代谢相关的基因，构建预后模型，旨在为骨肉瘤的诊断、治疗和预后评估提供有力支持。
在研究方法上，研究人员从多个数据库获取数据。他们从癌症基因组图谱（TCGA）数据库下载骨肉瘤 RNA-seq 表达数据作为训练集，同时以 “Osteosarcoma and Homo sapiens” 为关键词，在 NCBI GEO 数据库搜索符合特定标准的数据集作为验证集。之后，利用生物信息学分析方法，包括基因注释、差异表达 RNA 筛选、代谢相关基因筛选、构建预后模型及评估模型效能等，还进行了细胞实验，如细胞培养、逆转录定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）和蛋白质免疫印迹（western blotting） ，以此验证相关基因的表达。
研究结果方面：
- 差异表达 RNA 的鉴定：研究人员对数据进行分析，共鉴定出 432 个差异表达 RNA（DE RNA），其中包含 79 个差异表达的长链非编码 RNA（lncRNA）和 353 个差异表达的信使 RNA（mRNA）。这些差异表达 RNA 能显著区分转移性和非转移性样本。
- 代谢相关 DE mRNA 的筛选：从基因集富集分析（GSEA）数据库获取与氨基酸、碳水化合物和脂质代谢相关的基因，经比较筛选出 107 个代谢相关 DE mRNA。
- 预后模型的构建与评估：运用单变量和多变量 Cox 回归分析，筛选出 9 个基因（LINC00545、LINC01537、FOXC2-AS1、CYP27B1、PFKFB4、PHKG1、PHYKPL、PXMP2 和 XYLB）作为最佳组合，构建预后评分（PS）模型。多个验证数据集表明，该模型具有高特异性和敏感性。
- 独立预后临床因素的筛选：通过分析发现，年龄、肿瘤转移和 PS 模型状态是独立预后因素。年轻患者和无肿瘤转移患者的预后更好，且 PS 模型对年轻患者生存和预后预测的准确性更有帮助。
- lncRNAs 与 mRNA 的共表达及功能分析：构建了包含 3 个 lncRNA 和 88 个代谢相关 DE mRNA 的共表达网络，功能分析显示，共表达基因 LINC00545 和 LINC01537 富集在环氧化酶通路。
- 特征基因的验证：通过 qRT-PCR 和 western blotting 实验验证，结果与生物信息学分析的一致性达到 88.89%，证明了研究分析的可靠性。
在研究结论与讨论部分，研究人员成功构建了基于 9 个基因表达水平的 PS 模型，该模型能准确预测骨肉瘤患者的预后。CYP27B1、PFKFB4、PHKG1、PHYKPL、PXMP2 和 XYLB 可能是骨肉瘤的代谢相关生物标志物。这一研究成果不仅加深了人们对骨肉瘤代谢相关基因的理解，更为骨肉瘤患者的诊断、治疗和预后评估提供了理论依据，为骨肉瘤的精准医疗开辟了新道路。然而，该研究也存在一定局限性，如特征 lncRNA 对代谢的影响以及筛选出的特征在骨肉瘤中的具体作用和机制，还需进一步通过体外和体内实验进行探究，PS 模型的临床应用价值也有待进一步评估和验证 。但总体而言，这项研究为骨肉瘤的研究和治疗带来了新的希望和方向。
