基于端粒维持驱动的肝细胞癌分子亚型识别及其对预后和基于 KPNA2 靶向治疗的意义

【字体: 时间:2025年04月12日 来源:Discover Oncology 2.8

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  为解决肝细胞癌(HCC)临床治疗效果不佳、缺乏基于端粒维持(TM)相关基因的评估框架和分子分类等问题,研究人员开展了 HCC 中 TM 相关分子亚型的研究。结果发现两种 TC 亚型,KPNA2 可促进 HCC 增殖迁移。该研究为 HCC 治疗提供新方向。

  在癌症的世界里,肝细胞癌是一个 “狠角色”,它的发病率和死亡率在全球恶性肿瘤中分别排第六和第三。每年,超过 90 万新病例被确诊,80 多万人因它失去生命。尽管肿瘤 - 淋巴结 - 转移(TNM)分期系统不断完善,治疗手段也在进步,可很多肝癌患者从现有主流治疗中获益甚少。这背后的原因值得深入探究,于是,寻找新的生物标志物和建立创新分类系统变得至关重要。
端粒,位于染色体末端,由重复的 (TTAGGG)n序列组成,它和细胞的复制能力紧密相关。随着细胞分裂,端粒会逐渐缩短,这一过程和细胞衰老、正常发育、基因突变以及表观遗传改变都有关系。大多数癌细胞会大量表达端粒酶,还有些肿瘤会激活端粒延长(ALT)机制,以此来维持端粒长度。端粒维持(TM)对肝细胞癌有着多方面的影响,不过目前缺少基于 TM 相关基因特征的评估框架和分子分类,也缺乏对 TM 和肿瘤微环境(TME)相互作用的研究。在这样的背景下,南京医科大学附属无锡人民医院等机构的研究人员开展了相关研究,他们的成果发表在《Discover Oncology》上,这一研究为肝细胞癌的治疗带来了新希望。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:从 TCGA LIHC 和 ICGC 数据库获取 HCC 患者基因表达谱和临床数据,运用 “Combat” R 包消除批次效应;利用多种 R 包进行生物信息分析,如用 “GSVA” R 包评估通路富集变化,“WGCNA” R 包筛选关键基因等;通过细胞培养、转染、RNA 提取、定量实时聚合酶链反应(qRT - PCR)等实验研究基因功能;采用多种算法评估 TME,分析肿瘤突变负担(TMB)、药物敏感性等。

研究结果如下:

  1. 识别端粒维持相关亚型:通过搜索 TelNet 数据库获取 TM 相关基因,经 WGCNA 分析和 NMF 聚类,将 HCC 患者分为 TC1 和 TC2 两个亚型。生存分析显示,TC2 预后差,TC1 预后好,且两种亚型存在显著异质性。
  2. TC 亚型在临床特征和生物通路的差异:TC2 中 470 个 TM 相关基因表达更高。TC1 与细胞分化、脂肪酸代谢相关;TC2 与 TM、细胞周期调节、DNA 修复等相关。疾病进展时,TC2 比例增加,TC1 减少。TC1 的 TM 评分低于 TC2,GSVA 分析表明二者在细胞信号通路方面存在差异。
  3. TME 与各 TC 的联系:分析 TME 细胞特征发现,TC2 中 M0 巨噬细胞多,静息肥大细胞少;不同类型和状态的 T 细胞在 TCs 中的分布有差异。TC1 的基质评分更高,二者免疫评分和估计评分无明显差异。TC2 中 LAG3、LILRB2 等免疫标记物表达高,还发现 TM 与 CD8+T 细胞、巨噬细胞激活有关。
  4. TMGs 对 HCC 预后的影响:经 LASSO 回归和多因素逻辑回归分析,筛选出 15 个基因构建预测模型。根据 TM 评分将患者分为高低两组,高 TM 评分预示预后差。通过列线图、校准图和 ROC 曲线评估模型准确性。
  5. 临床特征、TMB 与 TM 评分的相关性:高 TM 评分患者生存概率低、临床分期更晚。TM 评分与 TMB 正相关,低 TM 评分患者对吉西他滨等药物更敏感,高 TM 评分患者对吉非替尼等药物可能疗效更好。
  6. KPNA2 在 HCC 中的致癌作用探索:qRT - PCR 检测发现,KPNA2 在 HCC 组织和部分细胞系中高表达,且与肿瘤 T 分期正相关。功能实验表明,KPNA2 可促进 HCC 细胞增殖和迁移。

研究结论和讨论部分指出,研究揭示了两种 HCC 分子亚型在临床特征、细胞信号通路、免疫浸润和基因组状态等方面的差异。KPNA2 作为核转运调节蛋白,在多种恶性肿瘤中发挥重要作用,在 HCC 中也被证实可促进肿瘤进展。不过,研究也存在局限,如未详细阐述 TM 的调控机制,缺乏动物模型验证等。但总体而言,该研究为肝细胞癌的治疗提供了新的思路和潜在靶点,有助于推动个性化治疗策略的发展,对提高肝癌患者的生存率和生活质量具有重要意义。
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