PRC1:肾母细胞瘤(Wilms tumor)预后判断的关键因子及潜在治疗新靶点

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Scientific Reports 3.8

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  肾母细胞瘤(WT)异质性强、临床结局差异大,寻找新治疗靶点迫在眉睫。研究人员针对 WT 展开研究,发现蛋白调节因子 PRC1 是独立的不良预后因素,可促进肿瘤进展。这为 WT 的治疗和预后判断提供了新方向1224

  肾母细胞瘤(Wilms tumor,WT)是儿童中较为常见的肾脏恶性肿瘤。虽然当前的多种治疗手段在一定程度上改善了大部分患者的预后,但仍有部分患者面临着死亡风险,或是出现肾衰竭、肺功能障碍、心脏毒性、不孕不育以及继发性恶性肿瘤等长期治疗相关并发症。这使得寻找新的治疗靶点,实现个性化治疗,成为 WT 治疗领域亟待解决的关键问题。
上皮 - 间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)在肿瘤的发生发展中起着重要作用。它是一个细胞生物学过程,能让上皮细胞获得间质细胞的特性,增强细胞的迁移和侵袭能力。在 WT 的发展过程中,EMT 同样扮演着复杂的角色,它既可能促进肿瘤细胞的侵袭和转移,又可能参与未分化的肾胚芽向分化的上皮或间质细胞的转化,降低肿瘤的恶性程度。然而,目前 EMT 在 WT 中的具体机制尚不明确,这也为相关研究留下了广阔的探索空间。

山东大学齐鲁医院的研究人员针对这些问题展开了研究。他们旨在寻找影响 WT 预后的关键 EMT 相关基因,并阐明其潜在的功能和机制。研究最终发现,Protein Regulator of Cytokinesis 1(PRC1)是 WT 中一个重要的预后因子,其过表达与不良生存结局相关,并且 PRC1 可通过多种途径促进肿瘤进展。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为 WT 的治疗和预后判断提供了新的方向和理论依据。

研究人员在本次研究中运用了多种关键技术方法。首先,从 TARGET 数据库获取 126 例 WT 和 6 例正常肾脏样本的 RNA 测序转录组数据及临床信息,从 GEO 数据库获取单细胞 RNA 测序数据,为后续分析提供数据基础。然后,运用生物信息学分析方法,筛选差异表达基因、进行功能富集分析等。最后,通过体外细胞实验,对 PRC1 在 WT 中的作用进行验证。

下面详细介绍研究结果:

  • WT 患者预后相关差异表达基因的鉴定:研究人员通过差异表达分析的生物信息学方法,找出了 WT 与正常组织之间的 1125 个差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)。经过一系列筛选,确定 PRC1 和 FBN2 与 WT 预后显著相关,其中 PRC1 因潜在的致病性被选为进一步研究的重点345
  • PRC1 是 WT 的独立不良预后因素:PRC1 在 WT 组织中显著上调,这一结果通过多种数据集得到了验证。生存分析显示,PRC1 高表达与较低的生存概率相关,且它是 WT 的独立预后指标。此外,研究还发现 PRC1 与多个 WT 驱动基因存在相关性678
  • PRC1 在 WT 中的作用及下游机制:功能富集分析表明,PRC1 可能通过影响细胞分裂、染色质重塑和核糖体功能,促进 WT 的快速生长和增殖。基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)发现,PRC1 高表达组中多个与肿瘤发生相关的信号通路显著富集。对敲低 PRC1 的细胞进行测序分析,进一步验证了上述结果91011
  • 免疫特征分析:通过分析,发现 PRC1 高表达与较低的免疫和基质评分相关,且激活的自然杀伤细胞(Natural Killer cell,NK 细胞)显著减少。这表明 PRC1 可能抑制免疫反应,使肿瘤细胞逃避免疫监视121321
  • 单细胞 RNA 测序分析:对单细胞 RNA 测序数据的分析显示,PRC1 在间变性肾母细胞瘤(Anaplastic Wilms tumor,AWT)癌细胞中的表达高于预后良好的肾母细胞瘤(Favorable Wilms tumor,FWT)。功能富集结果表明,PRC1 高表达与多个促进肿瘤生长和转移的信号通路相关。此外,研究还发现了不同组间细胞间通讯的差异141516
  • WT 中 PRC1 表达上调的机制:基因组分析发现,PRC1 的拷贝数变异(Copy Number Variations,CNVs),尤其是基因扩增,可能是其表达上调的重要原因。同时,多个微小 RNA(MicroRNAs,miRNAs)在 WT 中表达下调,其中 miR-143-3p 可靶向 PRC1,抑制其表达171819
  • 体外细胞验证实验:在 WT 代表细胞系 WIT-49 中进行实验,结果显示敲低 PRC1 会显著损害细胞的迁移、侵袭和增殖能力,影响 EMT 过程,降低细胞的糖酵解代谢水平202223

综合上述研究,PRC1 高表达是 WT 预后不良的独立风险因素。它通过影响细胞分裂、染色质动态变化和多个致癌信号通路,促进肿瘤的进展。虽然该研究为 WT 的治疗提供了新的潜在靶点,但仍存在一些局限性。例如,PRC1 影响免疫细胞(尤其是 NK 细胞)行为的具体机制尚不明确,还需要更多的体外和体内实验来进一步探索 PRC1 影响的具体信号通路。未来的研究可以聚焦于明确靶向 PRC1 的治疗潜力,特别是与免疫治疗相结合的方案,有望为 WT 患儿带来更好的治疗效果,改善他们的预后。
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