编辑推荐:
急性髓系白血病(AML)预后差、复发率高。为探究 TNFAIP8 基因家族在 AML 中的作用,研究人员进行生物信息学分析。结果显示该家族基因在 AML 组织中高表达,且与临床特征、免疫浸润相关。这为 AML 诊疗提供了新方向。
在血液和骨髓的世界里,急性髓系白血病(Acute Myeloid Leukemia,AML)如同一个凶猛的 “怪兽”,肆意破坏着正常的造血功能。它是成年人中最为常见的急性白血病类型,尽管现代医学在分子靶向治疗和免疫治疗方面取得了一些进展,但多数 AML 患者依旧面临着生存率低、复发率高的困境。因此,探寻 AML 发病背后的分子机制,找到新的生物标志物和潜在治疗靶点,成为了医学领域亟待攻克的难题。
来自淄博市中心医院、淄博市第一医院、滨州医学院附属医院等国内研究机构的研究人员,将目光聚焦在了 TNFAIP8(肿瘤坏死因子诱导蛋白 8)基因家族上。这个家族包含 TNFAIP8、TNFAIP8L1、TNFAIP8L2 和 TNFAIP8L3 等成员,它们在细胞的生存、增殖、凋亡以及免疫逃逸等过程中发挥着重要作用,并且与多种癌症的发展息息相关。然而,它们在 AML 中扮演的角色却一直模糊不清。于是,研究人员开展了一项全面的生物信息学分析研究,试图揭开 TNFAIP8 家族基因在 AML 中的神秘面纱。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,借助 UCSC XENA 数据库,对 TNFAIP8 家族基因在 AML 中的表达模式进行剖析,同时利用该数据库中的数据开展生存分析,探究基因表达与患者预后的关联。接着,通过 cBioPortal 平台分析基因的遗传变异情况。在研究免疫相关问题时,运用 ssGSEA 算法评估免疫细胞浸润,并借助 Spearman 相关分析研究基因表达与免疫细胞的相关性。此外,还利用 KEGG 和 GO 数据库对共表达基因进行功能富集分析。研究数据主要来源于 The Cancer Genome Atlas(TCGA)等公开数据集。
研究结果如下:
- 基因表达:与正常组织相比,TNFAIP8、TNFAIP8L1、TNFAIP8L2 和 TNFAIP8L3 在 AML 组织中显著高表达(P<0.001),这表明它们可能参与了 AML 的发病过程。
- 生存分析:通过 Kaplan-Meier 曲线分析发现,TNFAIP8 家族基因的高低表达与患者的总生存期(Overall Survival,OS)并无显著差异。不过,TNFAIP8L2 的结果接近显著(P=0.055),提示其可能对患者生存有一定影响,只是还需进一步研究。
- ROC 分析:ROC 曲线分析显示,TNFAIP8(AUC =0.709)、TNFAIP8L1(AUC =0.728 )、TNFAIP8L2(AUC =1.000)和 TNFAIP8L3(AUC =0.629)对 AML 具有一定的预测准确性。其中,TNFAIP8L2 的 AUC 值达到 1.000,准确性极高,具有作为 AML 诊断生物标志物的潜力。
- 临床病理特征关联:TNFAIP8 和 TNFAIP8L1 的表达与不良细胞遗传学风险相关;TNFAIP8L3 的表达与骨髓原始细胞计数显著相关;TNFAIP8L2 和 TNFAIP8L3 与特定的 FAB 亚型有关;TNFAIP8L1 还与 NPM1 突变存在显著关联。这些结果表明 TNFAIP8 家族基因与 AML 的临床特征密切相关,可用于患者分层和指导个性化治疗。
- 基因变异与相关性:研究发现 TNFAIP8 家族基因的遗传变异较少,仅 TNFAIP8L1 存在 0.53% 的突变(包括扩增)。同时,TNFAIP8 与 TNFAIP8L2、TNFAIP8L3 呈正相关,与 TNFAIP8L1 呈负相关,这暗示家族成员之间可能存在相互作用或共同调节的通路。
- 免疫相关性:通过多种分析发现,TNFAIP8 家族基因与多种免疫细胞浸润相关,且与免疫检查点基因存在不同程度的相关性。例如,TNFAIP8 高表达与髓系免疫细胞正相关,与适应性免疫细胞负相关;TNFAIP8L1 高表达与部分效应细胞正相关,但也伴随部分免疫细胞减少。这表明 TNFAIP8 家族基因在 AML 的免疫微环境调节中发挥着复杂的作用,可能成为免疫治疗的潜在靶点。
- 共表达基因与功能富集分析:分析发现 TNFAIP8 家族各成员分别与多个基因共表达。GO 和 KEGG 分析显示,这些共表达基因参与离子通道和转运体活性、神经活性配体 - 受体相互作用、胆汁分泌等过程和通路,为深入理解 AML 的发病机制提供了新线索。
研究结论和讨论部分指出,本研究首次深入探究了 TNFAIP8 家族不同成员在 AML 中的表达和预后作用。TNFAIP8 家族基因在 AML 组织中的高表达提示其在发病机制中的潜在作用;虽然生存分析未发现其与 OS 的显著关联,但不排除它们在疾病进展等方面的影响。ROC 分析结果表明 TNFAIP8 家族基因,尤其是 TNFAIP8L2,有望成为 AML 诊断的生物标志物。此外,TNFAIP8 家族基因与临床病理特征和免疫微环境的密切关联,凸显了它们作为治疗靶点的潜力。通过调节 TNFAIP8 家族介导的免疫相互作用,可能为 AML 的免疫治疗开辟新途径。然而,本研究也存在一定局限性,如依赖公开数据集可能存在偏差、缺乏实验验证、生存分析受样本量等因素影响等。未来还需进一步开展多组学研究、实验验证和临床试验,以全面揭示 TNFAIP8 家族基因在 AML 中的作用机制和治疗潜力。
这项研究发表在《Discover Oncology》上,为 AML 的研究和治疗提供了重要的理论依据和新的研究方向,有望推动 AML 诊疗技术的进一步发展,为患者带来新的希望。