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三阴性乳腺癌(TNBC)预后差、治疗手段有限。研究人员围绕 TNBC 开展代谢相关基因研究,构建并验证了预后模型,确定关键基因,分析了免疫浸润等情况。该研究为 TNBC 精准诊疗提供依据,助力临床决策。
三阴性乳腺癌(TNBC)是一种极具侵袭性的乳腺癌亚型,约占所有乳腺癌的 10 - 20%。因其肿瘤细胞缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体 2(HER2)的表达,导致传统内分泌治疗和 HER2 靶向治疗对其无效,患者预后较差,复发风险高且复发时间早。尽管近年来针对 TNBC 的研究取得了一些进展,如 PARP 抑制剂用于 BRCA 突变的 TNBC,但化疗仍是目前的标准治疗方案。因此,寻找新的预后标志物和治疗靶点,对于改善 TNBC 患者的治疗效果和预后评估至关重要。
在这样的背景下,济南微生态生物医学山东实验室、浙江大学医学院附属第一医院的研究人员开展了一项旨在探索代谢相关基因与 TNBC 预后关系的研究。研究成果发表在《BMC Cancer》上。
研究人员运用了多种技术方法来开展研究。他们从 The Cancer Genome Atlas(TCGA)和 Gene Expression Omnibus(GEO)数据库获取 RNA 表达数据和临床信息,从 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)数据库下载代谢相关基因。利用 R 语言相关软件包进行差异表达分析、富集分析、Cox 回归分析等,还通过体外实验如 RNA 提取、cDNA 合成、RT - qPCR 等对关键基因进行验证。
研究结果如下:
- 代谢相关差异表达基因的鉴定:通过对 158 例 TNBC 患者样本和 114 例正常样本的分析,利用 “DESeq2” R 包鉴定出 2450 个差异表达基因(DEGs),其中 186 个为代谢相关 DEGs,包括 110 个下调基因和 76 个上调基因。这些基因涉及激素代谢、小分子代谢、异生物质代谢等多种生物过程和代谢途径12。
- 构建预后模型:经一系列筛选,确定 SDS、RDH12、IDO1、GLDC 和 ALOX12B 这五个关键基因,构建了 TNBC 预后模型。该模型在 TCGA - TNBC 队列和 GEO 数据库的两个独立 TNBC 队列(GSE58812 和 GSE21653)中均得到验证。高风险组患者生存时间短,模型预测准确性较高34。
- 功能富集分析:对高低风险组进行功能富集分析发现,高风险组在激素代谢、类固醇激素生物合成、药物代谢等途径显著富集;低风险组在细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、自然杀伤细胞介导的细胞毒性等免疫相关途径显著富集56。
- 突变分析:高、低风险组突变率相近,但低风险组肿瘤突变负荷(TMB)更高。两组突变类型相似,都以错义突变为主,且都有一些高频突变基因,如 TP53,但也存在差异突变基因7。
- 免疫治疗反应和药物敏感性分析:高风险组 TIDE 评分高,免疫逃逸可能性大;低风险组对 PD - 1/CTLA - 4 免疫检查点阻断疗法更敏感。两组对 17 种药物的敏感性存在显著差异8。
- 肿瘤微环境和免疫浸润分析:低风险组免疫细胞浸润水平更高,如 CD8+ T 细胞、活化的 CD4+记忆 T 细胞等;高风险组单核细胞和 M2 巨噬细胞浸润较多9。
- IDO1 基因功能验证:IDO1 在 TNBC 细胞系 MDA - MB - 231 中高表达,沉默 IDO1 可抑制乳腺癌细胞增殖和迁移10。
研究结论和讨论部分指出,该研究强调了代谢相关基因在 TNBC 预后中的关键作用,构建的预后模型可辅助个性化临床决策。同时,研究揭示了 TNBC 患者的免疫逃逸、药物敏感性差异等情况,为 TNBC 的精准治疗提供了理论基础。但研究存在样本量有限等问题,未来需进一步扩大样本量、开展多中心临床研究等,以推动 TNBC 精准医学的发展。