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前列腺腺癌(PRAD)预后差,治疗手段有限。研究人员构建与 PTEN 相关的 ceRNA 网络,发现 LINC01122/TPD52 轴是重要预后标志物,其异常上调与低甲基化有关,还影响肿瘤免疫微环境。该研究为 PRAD 治疗提供新方向。
在男性泌尿生殖系统的众多恶性肿瘤中,前列腺腺癌(PRAD)可谓是 “臭名昭著”。它在全球男性恶性肿瘤发病率中位居第二,死亡率也高居第五 。尽管雄激素剥夺疗法(ADT)是晚期 PRAD 的主要治疗手段之一,但患者的预后情况依旧不容乐观,治疗选择也较为有限。为了打破这一困境,寻找新的预后指标和治疗靶点迫在眉睫。
复旦大学附属肿瘤医院等机构的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们致力于构建与磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)相关的竞争性内源性 RNA(ceRNA)调控网络,以此来寻找潜在的 PRAD 预后标志物。最终,他们发现了 LINC01122/TPD52 轴在 PRAD 进展和预后中起着关键作用,这一发现为 PRAD 的治疗和预后评估提供了全新的方向,相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。首先,从癌症基因组图谱(TCGA)数据库中获取 RNA 测序(RNAseq)数据,这些数据涵盖了大量 PRAD 样本的信息。接着,通过生物信息分析,对长链非编码 RNA(lncRNAs)、微小 RNA(miRNAs)和信使 RNA(mRNAs)进行筛选和分析。此外,利用多种数据库和工具预测 RNA 之间的相互作用,构建 ceRNA 网络,并进行功能富集分析、生存分析等,从而全面探究相关基因和 RNA 在 PRAD 中的作用。
研究结果
- PTEN 的重要作用及异常表达机制:研究发现 PTEN 在正常前列腺组织中高表达,而在 PRAD 组织中表达下调。PTEN 表达下调与患者无进展生存期(PFS)缩短显著相关,且 PTEN 基因拷贝数缺失是其在 PRAD 中低表达的关键机制之一。
- 差异表达基因的筛选:通过对 PTEN 高表达和低表达组,以及 PRAD 和正常组织样本的分析,筛选出了大量差异表达的 lncRNAs、miRNAs 和 mRNAs。这些差异表达的 RNA 为后续构建 ceRNA 网络奠定了基础。
- ceRNA 网络的构建与分析:构建了由 9 个 lncRNAs、6 个 miRNAs 和 74 个 mRNAs 组成的 PRAD 相关 lncRNA - miRNA - mRNA 三重调控网络。进一步分析发现,LINC01122 - hsa - miR - 34c - 5p/hsa - miR - 449a - TPD52 ceRNA 网络与 PRAD 预后密切相关。LINC01122 主要位于细胞质,可能通过海绵吸附 hsa - miR - 34c - 5p/hsa - miR - 449a 来增强 TPD52 的表达。
- TPD52 表达与甲基化的关系:研究表明,TPD52 在 PRAD 组织中低甲基化,且其表达水平与三个 DNA 甲基转移酶(DNMT1、DNMT3A 和 DNMT3B)的表达相关。同时,发现了 18 个与 TPD52 表达水平呈负相关的甲基化位点。
- 免疫浸润与 TPD52 表达的关联:利用 TIMER 工具分析发现,TPD52 表达与肿瘤纯度、B 细胞和 CD8+ T 细胞浸润水平相关,但免疫浸润水平与 PRAD 患者的不良预后并无显著关联。
- 独立预后分析与 nomogram 的构建:通过单因素和多因素 Cox 回归分析,确定 LINC01122、TPD52 和 T 分期是前列腺癌患者预后的独立危险因素。基于这些因素构建的 nomogram 模型,在预测患者 1 年、3 年和 5 年生存率方面表现出色,优于其他模型。
- TPD52 与药物反应的相关性:预测发现 18 种药物的半抑制浓度(IC50)与 TPD52 高表达患者显著负相关,这为 TPD52 高表达患者的化疗用药提供了指导。
研究结论与讨论
这项研究成功构建了与 PTEN 相关的 ceRNA 网络,并确定了 LINC01122/TPD52 轴在 PRAD 中的重要作用。该轴不仅影响肿瘤的发生发展,还与患者的预后密切相关。通过对其机制的深入研究,发现 DNA 甲基化在 TPD52 异常表达中起重要作用,同时该轴还对肿瘤免疫微环境产生影响。
构建的 nomogram 模型为临床医生预测 PRAD 患者的预后提供了有力工具,有助于制定更加个性化的治疗方案。此外,TPD52 与药物反应的相关性研究,也为 PRAD 的化疗提供了新的思路和依据。
然而,该研究也存在一定的局限性。例如,数据库中 lncRNAs、miRNAs 和 mRNAs 的结合亲和力还需进一步实验验证,对 LINC01122/TPD52 轴在 PRAD 中的作用机制也有待更深入的研究。但总体而言,这项研究为 PRAD 的研究和治疗开辟了新的道路,具有重要的理论和临床意义,有望为改善 PRAD 患者的预后带来新的希望。