新突破!NET 相关基因特征助力多发性骨髓瘤预后精准预测

【字体: 时间:2025年05月11日 来源:Clinical and Experimental Medicine 3.2

编辑推荐:

  多发性骨髓瘤(MM)预后分层标准不明,患者存在异质性。研究人员开展了 MM 中中性粒细胞胞外陷阱(NET)相关基因(NRGs)的研究。结果构建出九基因 NRG 特征模型,能有效预测患者生存。该研究为 MM 预后评估提供新方向。

  在血液系统恶性肿瘤的领域中,多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma,MM)作为第二常见的类型,严重威胁着人类健康。目前,传统的 Durie-Salmon 分期系统(DS)和修订的国际分期系统(R-ISS)虽被广泛应用,但仍存在诸多问题。R-ISS 分期系统对 II 期 MM 患者的预后分层缺乏明确标准,而且同一分期的患者由于肿瘤异质性和亚克隆的存在,临床结局差异较大 。尽管治疗手段有所进步,但多数 MM 患者难以治愈,还面临着耐药复发的困境。因此,寻找新的预后标志物迫在眉睫。
为了解决这些难题,安徽医科大学第二附属医院的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于中性粒细胞胞外陷阱(Neutrophil Extracellular Traps,NETs)相关基因(NRGs)与 MM 预后的关系,期望能为 MM 的预后评估提供新的思路和方法。该研究成果发表在《Clinical and Experimental Medicine》上。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先,从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)获取 MM 患者的临床记录和 NRG 相关信息,以 GSE2658 数据集作为训练集,GSE136337 数据集作为独立验证集。接着,通过文献筛选出 148 个 NRGs,利用单变量 Cox 回归分析筛选与 MM 预后相关的基因,再借助最小绝对收缩和选择算子(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator,LASSO)回归构建预后特征模型。同时,运用基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)探究相关基因的功能,使用单样本基因组富集分析(Single-Sample Gene Set Enrichment Analysis,ssGSEA)评估免疫细胞浸润情况,借助 “pRRophetic” 软件预测药物敏感性,最后通过定量 PCR(qPCR)验证关键基因的表达水平。

建模 NRGs 预后特征


研究人员经全面文献回顾,确定了 148 个与 NETs 相关的基因。通过对训练数据集 GSE2658 进行单变量 Cox 回归分析,筛选出 14 个与 MM 预后显著相关的候选基因。进一步运用 LASSO Cox 回归,构建出包含 ANXA1、ANXA2、ENO1、HIF1A、HSPE1、LYZ、MCOLN3、THBD 和 FN1 这 9 个基因的最优预后特征模型。依据风险评分将训练组患者分为高风险和低风险组,结果显示高风险组患者死亡率更高,预后更差,且风险评分能有效预测患者 3 年和 5 年生存率。

验证预测特征


在验证队列 GSE136337 中,采用与训练队列相同的计算方法,发现高风险患者预后同样较差。主成分分析(PCA)和 t 分布随机邻域嵌入(t-SNE)分析表明不同风险组患者特征差异明显。在验证队列中,风险评分预测 3 年和 5 年死亡率的曲线下面积(AUC)分别为 0.701 和 0.713,进一步证实了该模型的有效性。此外,针对 R-ISS 分期系统中难以区分的 II 期 MM 患者,研究发现高风险患者总生存期(Overall Survival,OS)明显低于低风险患者,提示该特征模型有助于更准确地对 MM 患者进行分层。

构建预后预测列线图


通过对训练和验证数据集进行单变量和多变量 Cox 回归分析,确定年龄、国际分期系统(ISS)和风险评分是 MM 预后的独立指标。基于此,研究人员构建了包含患者年龄、ISS 和风险评分的列线图。校准曲线显示该列线图能准确预测疾病进展,为 MM 患者提供个性化的预后评估,其预测 1 - 5 年总生存期的 ROC 值优于其他单个指标,表明列线图在预测 MM 预后方面具有优势。

免疫浸润状态


利用 ssGSEA 方法评估不同风险组免疫细胞浸润差异,结果显示在训练队列中,高风险组的 Th1 和调节性 T 细胞(Treg)等免疫细胞的性能评分低于低风险组,其中 Treg 细胞评分差异最为显著。此外,高风险组在 CCR 指标、检查点分子、T 细胞协同抑制、T 细胞协同刺激和 I 型干扰素反应等方面的评分也明显低于低风险组。

基因组富集分析


进行 GSEA 以探究 9 个 NRGs 对 MM 疾病进展的影响。基因本体(Gene Ontology,GO)分析表明,高 NRG 表达组在 AMP 生物合成、DNA 复制时链分离、着丝粒组织和有丝分裂纺锤体伸长等通路显著增强;低表达组则在黏膜先天免疫反应、溶酶体膜组织、神经炎症反应正调控、非经典 Wnt 信号通路和小胶质细胞激活调控等通路增强。京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析显示,高表达组在氨酰 - tRNA 生物合成、碱基切除修复、DNA 复制、错配修复和涉及叶酸的一碳代谢等多条通路中显著富集;低表达组在 B 细胞受体信号通路、细胞因子受体相互作用和神经活性配体 - 受体相互作用等免疫相关通路有不同程度的富集。

风险评分在药物敏感性相关分析和免疫治疗中的作用


对 MM 患者训练集进行药物敏感性相关分析,研究 8 种常规化疗药物的敏感性。结果发现高风险评分患者对硼替佐米、博来霉素和达沙替尼更敏感,低风险评分患者对依托泊苷、长春新碱、伊马替尼和鲁索替尼更敏感,而两组对阿霉素的敏感性无显著差异。这表明风险评分可衡量个体对药物的敏感性,且高风险患者通常对化疗的敏感性低于低风险患者。

HSPE1 和 MCOLN3 在新诊断和复发 / 难治性 MM 患者中高表达


通过对人骨髓单个核细胞(Bone Marrow Mononuclear Cells,BMMCs)进行 qPCR,研究发现与健康对照相比,新诊断 MM 患者和复发 / 难治性 MM 患者的 HSPE1 和 MCOLN3 基因表达水平显著升高,而缓解组无明显变化,且新诊断和复发 / 难治性组的表达水平明显高于缓解组。

在讨论部分,研究人员指出 MM 作为一种浆细胞恶性肿瘤,建立可靠的生物标志物对改善预后评估至关重要。他们构建的九基因 NRGs 预后特征模型,能有效区分高风险和低风险患者,尤其对 II 期 MM 患者的分层更清晰,具有较强的诊断价值。与现有仅基于基因的模型不同,该研究纳入了年龄和分期等因素,改进了 ISS 评分系统。虽然研究存在一定局限性,如数据来源仅为美国患者,未探究 9 个基因在 MM 相关信号通路中的功能等,但仍为 MM 的预后评估和治疗提供了新的方向。未来需进一步探索这些基因影响 MM 患者预后的机制,以及将活性氧(ROS)相关生物标志物纳入模型,以更全面地理解疾病机制,提高预后准确性。

综上所述,该研究成功构建了 MM 的 NRGs 预后特征模型,为临床医生评估患者预后、制定个性化治疗方案提供了有力的工具,在 MM 的诊疗领域具有重要的意义和潜在的应用价值。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号