探寻甲状腺未分化癌的 “基因密码”:关键靶点与潜在诊疗新方向

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Journal of the Egyptian National Cancer Institute 2.1

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  甲状腺未分化癌(ATC)致死率高、治疗手段有限。研究人员整合生物信息学分析,对比 ATC 样本与正常甲状腺组织基因表达。发现 7532 个差异表达基因(DEGs)及 6 个关键枢纽基因,为 ATC 诊疗提供新方向。

  甲状腺癌,这个隐匿在人体内分泌系统中的 “杀手”,一直以来都是医学研究的重点对象。其中,甲状腺未分化癌(Anaplastic Thyroid Carcinoma,ATC)更是甲状腺癌中最为凶猛的亚型。尽管它在所有甲状腺癌中所占比例仅为 2%,却要对约 13% 的甲状腺癌相关死亡负责 。
ATC 的恶性程度极高,患者的临床结局往往很差。其肿瘤细胞呈现出明显的细胞异型性,有丝分裂指数也居高不下,对常用于分化型甲状腺癌的治疗手段反应有限。而且,由于早期症状不明显,等到确诊时,病情常常已经发展到了晚期,出现了广泛的局部浸润或远处转移,这给临床治疗带来了极大的困难。因此,深入了解 ATC 的分子机制,寻找有效的诊断生物标志物和治疗靶点,成为了攻克这一难题的关键所在。

为了揭开 ATC 的神秘面纱,来自墨西哥蒙特雷自治大学医院 “Dr. José E. González” 内分泌科等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究 。他们的研究成果发表在了《Journal of the Egyptian National Cancer Institute》上。

研究人员运用了多种技术方法来开展此项研究。首先,从 Gene Expression Omnibus(GEO)数据库中筛选出符合条件的 5 个基因表达数据集,这些数据集涵盖了 34 个 ATC 组织样本和 31 个正常甲状腺对照样本。接着,利用 GEO2R 在线工具来识别差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs) 。之后,借助 jvenn 网络工具进行韦恩图分析,找出不同数据集之间重叠的 DEGs。同时,运用 DAVID 和 Metascape 这两个注释工具,对这些基因进行功能富集分析。此外,通过 STRING 数据库构建蛋白 - 蛋白相互作用(Protein - Protein Interaction,PPI)网络,并结合 Cytoscape 软件中的 MCODE 插件以及 GeneMANIA 平台,进一步挖掘关键基因和功能模块 。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 数据集筛选与差异表达基因识别:研究人员从 GEO 数据库精心挑选出 5 个微阵列数据集进行分析,最终确定了 7532 个 DEGs,其中 3509 个上调,4023 个下调 。
  2. 重叠差异表达基因的确定:经过交叉比较,发现有 44 个基因在 5 个数据集中均呈现出差异表达,其中 10 个上调,34 个下调 。
  3. 功能富集分析:上调的 DEGs 主要参与细胞分裂、有丝分裂纺锤体组装检查点、有丝分裂纺锤体组织等生物学过程;下调的 DEGs 则与甲状腺激素生成、激素生物合成过程、甲状腺腺发育等密切相关 。
  4. PPI 网络与模块分析:构建的 PPI 网络包含 44 个节点和 45 条边,从中识别出 6 个枢纽基因:TPX2、MAD2L1、CDC20、CDKN3、CENPF 和 NEK2 。对这些枢纽基因的功能富集分析表明,它们与细胞分裂、有丝分裂检查点调节、纺锤体组装等生物学过程紧密相连。

在研究结论与讨论部分,研究人员通过整合 5 个基因表达数据集进行生物信息学分析,全面深入地探究了与 ATC 相关的分子改变。研究确定的 7532 个 DEGs,让人们对 ATC 的分子变化有了更深入的认识。而 6 个关键枢纽基因 TPX2、MAD2L1、CDC20、CDKN3、CENPF 和 NEK2,在细胞分裂和染色体完整性相关的关键通路中发挥着重要作用,有望成为早期诊断的生物标志物以及新型治疗策略的潜在靶点 。

不过,该研究也存在一定的局限性。研究主要依赖于肿瘤样本的转录组数据,由于样本的异质性、平台差异以及缺乏细胞分辨率等问题,可能会导致结果存在一定的偏差 。而且,目前的结论是基于计算机模拟分析得出的,还需要进一步通过实验进行验证。未来的研究可以聚焦于在 ATC 细胞系和动物模型中开展基因沉默或过表达研究,以明确这些枢纽基因的具体功能。同时,整合多组学数据并与临床结果进行关联分析,将有助于把这些分子层面的发现转化为实际的治疗进展,为改善 ATC 患者的预后带来新的希望 。

总体而言,这项研究为甲状腺未分化癌的研究开辟了新的道路,虽然还面临一些挑战,但它所揭示的分子机制和潜在靶点,为后续的精准医学研究奠定了坚实的基础,有望在未来推动甲状腺未分化癌诊疗技术取得重大突破 。

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