基于线粒体动态相关基因的肾透明细胞癌分子亚型鉴定及预后风险模型构建:探索肾癌诊疗新方向

【字体: 时间:2025年04月28日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5

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  肾透明细胞癌(ccRCC)预后不佳,线粒体动力学对其影响不明。研究人员基于线粒体动态相关基因开展 ccRCC 分子亚型及预后风险模型研究。发现两种亚型预后差异显著,构建模型含 PINK1 等基因,PINK1 可增癌细胞对舒尼替尼敏感性,为诊疗提供新思路。

  在泌尿系统的众多恶性肿瘤中,肾癌是一种不容忽视的存在,每年全球约有 40 万新发病例。其中,肾透明细胞癌(ccRCC)最为常见,约占所有肾癌的 70%。ccRCC 常常悄无声息地发展,近 30% 的患者在确诊时就已处于晚期,预后情况不容乐观。当前,手术和消融是主要的治疗手段,但仍有高达三分之一的患者会面临癌症转移或复发的困境。不仅如此,癌症转移以及化疗药物带来的耐药性等问题,严重影响着患者的预后。正是在这样的背景下,为了更深入地了解 ccRCC 的发病机制,寻找新的治疗靶点和预后评估指标,研究人员开展了这项意义重大的研究。
来自未知研究机构的研究人员针对 ccRCC 展开了深入研究,他们聚焦于线粒体动态相关基因,试图揭开 ccRCC 的神秘面纱。研究结果发现了 ccRCC 基于线粒体动态基因的新分子分型,并构建了精准有效的线粒体自噬风险评分模型。同时,研究还证实 PINK1 与 ccRCC 的良好预后显著相关,且能增强癌细胞对化疗药物的敏感性。这一研究成果发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》上,为 ccRCC 的诊疗开辟了新的方向。

在研究过程中,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先,从 UCSC Xena 平台的 TCGA 队列获取肾透明细胞癌的基因表达、突变及临床数据,从 MitoCarta3.0 数据库收集线粒体动态相关基因数据;其次,使用 Consnsuclusterplus 进行一致性聚类和分子亚型筛选;此外,通过 Kaplan - Meier 分析不同亚型的生存率,利用 western blot 检测 PINK1 表达,CCK8 检测细胞活性,免疫荧光染色评估线粒体自噬水平。

下面详细介绍研究结果:

  • 数据收集和处理:从 UCSC Xena 平台的 TCGA 队列获取 534 例 ccRCC 样本的基因表达(Count 格式)数据、突变数据和临床数据,从 MitoCarta3.0 数据库收集 42 个线粒体动态相关基因。这些数据为后续研究奠定了坚实基础。
  • 基于线粒体动态相关基因的分子亚型鉴定:研究人员对比肿瘤和正常组织中线粒体动态相关基因的表达谱,发现几乎所有相关基因都存在差异表达,这表明它们在 ccRCC 的发病过程中起着关键作用。通过对 ccRCC 患者进行无监督聚类,将样本分为 A、B 两个簇。
  • 不同分子亚型的特征分析:研究发现,A 簇患者的生存结局明显优于 B 簇。进一步分析发现,两个簇在基因表达谱、突变谱和免疫浸润模式上存在显著差异 。这意味着不同分子亚型的 ccRCC 在生物学特性上有很大区别,为个性化治疗提供了依据。
  • 线粒体动力学相关预后模型的构建:研究人员构建了包含 PINK1、NIPSNAP1 和 MTFR2 的线粒体动力学相关预后模型。其中,以 PINK1 为代表的线粒体自噬相关基因在 ccRCC 的预后评估中具有特别重要的意义。基因本体(GO)分析表明,A 簇中线粒体自噬通路显著富集。这说明线粒体自噬通路与 ccRCC 的预后密切相关。
  • PINK1 功能研究:功能研究显示,过表达 PINK1 的细胞对舒尼替尼(sunitinib)的敏感性增加(IC50值更低),而敲低 PINK1 则会导致治疗耐药。western blot 和免疫荧光分析证实,在舒尼替尼治疗下,过表达 PINK1 的细胞线粒体自噬水平升高,而 PINK1 缺陷细胞的线粒体自噬水平降低。这表明 PINK1 可以通过调节线粒体自噬水平来影响癌细胞对舒尼替尼的敏感性。

研究结论表明,该研究发现了基于线粒体动态基因的 ccRCC 新分子分型,并构建了有效的线粒体自噬风险评分模型。PINK1 不仅与 ccRCC 的良好预后显著相关,还能增强癌细胞对化疗药物的敏感性。这一研究成果加深了人们对线粒体动力学在 ccRCC 进展中作用的理解,为 ccRCC 的精准治疗和预后评估提供了新的理论依据和潜在靶点。

在讨论部分,研究人员指出,ccRCC 的高发病率和不良预后一直是困扰医学界的难题。目前的治疗手段虽然在一定程度上能够控制病情,但仍无法满足患者的需求。该研究从线粒体动力学的角度出发,揭示了 ccRCC 的新分子特征和潜在治疗靶点,为未来的临床治疗提供了新的方向。然而,研究也存在一定的局限性,例如样本量相对较小,部分机制尚未完全明确等。未来需要进一步扩大样本量,深入研究线粒体动力学相关基因与 ccRCC 之间的复杂关系,以便更好地将研究成果转化为临床应用,为 ccRCC 患者带来更多的希望。

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