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ITGA5通过PI3K/AKT/mTORC1通路诱导间质转化促进胶质瘤进展的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月20日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对胶质瘤恶性进展的分子机制,聚焦整合素家族成员ITGA5,通过生物信息学分析结合实验验证,揭示了ITGA5通过激活PI3K/AKT/mTORC1信号通路促进胶质瘤间质转化(Mesenchymal Transformation)和侵袭转移的关键作用。研究人员利用TCGA、CGGA等数据库及临床样本证实ITGA5高表达与胶质瘤患者不良预后显著相关,并通过功能实验证明沉默ITGA5可抑制肿瘤细胞增殖、迁移及PI3K/AKT/mTORC1通路活性。该研究为胶质瘤靶向治疗提供了新靶点,发表于《Scientific Reports》。
胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤,具有侵袭性强、复发率高等特点,即使经过手术联合放化疗,患者中位生存期仍不足16个月。随着分子病理学的发展,IDH突变、MGMT启动子甲基化等标志物虽改善了诊断精度,但胶质瘤的异质性和治疗抵抗仍是临床难题。整合素家族作为细胞外基质(ECM)的关键受体,在肿瘤转移中发挥重要作用,但其成员ITGA5在胶质瘤中的机制尚未明确。
北京神经外科研究所等机构的研究团队通过多组学分析结合实验验证,系统揭示了ITGA5通过PI3K/AKT/mTORC1通路驱动胶质瘤恶性进展的机制。研究发现ITGA5不仅是独立的预后标志物,还可能成为个体化治疗的新靶点,相关成果发表于《Scientific Reports》。
研究采用TCGA、CGGA等公共数据库进行生物信息学挖掘,结合66例临床样本的qRT-PCR、Western blot和免疫组化验证ITGA5表达特征;通过siRNA沉默、CCK-8、Transwell等功能实验解析ITGA5的促癌作用;利用GSEA和通路抑制剂(740Y-P)明确了PI3K/AKT/mTORC1通路的关键调控地位。
主要结果
ITGA5表达特征与临床意义
生物信息学分析显示ITGA5在胶质瘤中显著高表达,且与IDH野生型、1p/19q共缺失阴性等不良分子特征相关。临床样本验证证实其表达水平随WHO分级升高而增加,并与Ki-67、p53突变呈正相关。
预后预测价值
Cox回归模型证明ITGA5是独立预后因素(HR=5.592),基于其构建的列线图对1/3/5年生存率的预测AUC>0.7。
免疫微环境调控
ssGSEA揭示ITGA5高表达组中aDCs、CD8+T细胞等免疫细胞浸润增加,提示其可能参与免疫逃逸。
功能机制解析
沉默ITGA5可抑制TJ905和A172细胞的增殖、迁移及侵袭能力,同时下调间质转化标志物N-Cadherin并上调E-Cadherin。GSEA分析发现其显著富集于PI3K-AKT-mTOR通路,实验证实ITGA5沉默能降低p-PI3K、p-AKT等磷酸化蛋白水平,而PI3K激活剂740Y-P可逆转此效应。
结论与意义
该研究首次阐明ITGA5通过激活PI3K/AKT/mTORC1通路诱导间质转化,进而促进胶质瘤恶性进展的分子机制。其创新性体现在:①将ITGA5确立为胶质瘤的新型预后标志物;②揭示ITGA5-PI3K/AKT/mTORC1轴可作为治疗靶点;③为联合免疫治疗提供理论依据。未来针对该通路的抑制剂(如mTORC1抑制剂)可能改善胶质瘤患者的生存预后。
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