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为探究 RHEBL1 与肿瘤免疫微环境关联,研究人员基于 TCGA、GTEx 等数据库分析其表达,结合临床数据、免疫细胞浸润(ICI)等评估预后及药物敏感性。发现 RHEBL1 高表达与多种癌症预后相关,且影响免疫浸润,为癌症治疗提供新方向。
癌症已成为威胁人类生命的重大疾病,随着人口老龄化,其发病率持续攀升。尽管手术、放化疗是目前主要治疗手段,但多数癌症患者预后不佳,靶向治疗和免疫治疗等新型疗法成为攻克癌症的希望。RAS 家族基因作为首个被发现的致癌基因,其通路在多种癌症中过度激活,约 30% 的癌症存在 RAS 基因突变。RHEBL1 作为 Ras 超家族中小 GTP 酶蛋白 Rheb 分支成员,虽已知在肿瘤组织高表达并促进肿瘤进展,但其与肿瘤免疫微环境(TME)的关联尚不明确,且缺乏对其在肿瘤微环境、药物敏感性及生物学富集方面的系统性研究。
为填补这一研究空白,南京大学中医药附属医院(江苏省中医院)的研究人员开展了关于 RHEBL1 在泛癌中的预后及免疫作用研究,相关成果发表在《Discover Oncology》。该研究旨在明确 RHEBL1 在 33 种肿瘤中的差异表达、对肿瘤微环境和预后的影响,以及其药物敏感性,为肿瘤治疗提供新靶点和策略。
研究主要采用以下关键技术方法:从 UCSC XENA 等数据库获取 TCGA、GTEx、CCLE 转录组及临床数据,整合分析 RHEBL1 在肿瘤与正常组织的表达;利用 cBioPortal 数据库分析基因拷贝数变化和突变形式;借助 TIMER2、ImmuCellAI 等数据库评估免疫细胞浸润(ICI)与 RHEBL1 表达的关联;运用 ESTIMATE 算法计算基质评分(SS)、免疫评分(IS)等评估肿瘤微环境;通过 GDSC 数据库获取药物 IC50 值,分析药物敏感性;采用实时荧光定量 PCR(RT-qPCR)验证结肠癌组织中 RHEBL1 表达。样本队列来源包括江苏省中医院的结肠癌患者肿瘤及癌旁组织。
3.1 RHEBL1 在泛癌及正常组织中的表达
基于 TCGA 和 GTEx 数据库 RNA 测序数据,发现 RHEBL1 在 18 种肿瘤中显著高表达,如肾上腺皮质癌(ACC)、膀胱尿路上皮癌(BLCA)等,而在甲状腺癌(THCA)、低级别胶质瘤(LGG)等 4 种肿瘤中表达降低。CCLE 数据库肿瘤细胞系分析也显示不同组织来源细胞中 RHEBL1 表达存在差异。
3.2 RHEBL1 在泛癌中的预后价值评估
单因素生存分析表明,RHEBL1 表达与 17 种肿瘤预后相关,除宫颈鳞癌(CESC)外,其余 16 种肿瘤中高表达 RHEBL1 均与不良预后相关,包括总生存期(OS)、疾病特异性生存期(DSS)、无病间隔期(DFI)和无进展间隔期(PFI)等。
3.3 RHEBL1 表达与临床病理分期的相关性
分析显示,RHEBL1 表达与 10 种特定肿瘤的临床病理分期显著相关(p<0.05),如肾上腺皮质癌(ACC)、食管鳞癌(ESCA)等,提示其可能参与肿瘤进展。
3.4 RHEBL1 在泛癌中的基因突变分析
利用 cBioPortal 数据库发现,弥漫大 B 细胞淋巴瘤中 RHEBL1 突变频率最高,其次为肾上腺皮质癌,扩增是主要突变形式。在结肠癌(COAD)中进一步分析其突变情况,同时发现 RHEBL1 表达与部分肿瘤的拷贝数呈正相关(如子宫内膜癌 UCS、食管癌 ESCA 等),与甲状腺癌(THCA)呈负相关,且其表达与部分肿瘤的甲基化状态呈负相关。
3.5 RHEBL1 表达与肿瘤微环境的相关性
研究表明,RHEBL1 表达与肿瘤微环境中的 DNA 损伤修复、免疫检查点、抗原加工 machinery、效应 T 细胞和上皮 - 间质转化(EMT)等因素呈正相关。ESTIMATE 算法分析显示,RHEBL1 表达与 22 种肿瘤的免疫评分(IS)、13 种肿瘤的基质评分(SS)及 21 种肿瘤的综合评分(ES)呈正相关,与肿瘤纯度(TP)呈负相关,提示其广泛参与调节肿瘤免疫微环境。
3.6 免疫细胞浸润分析
通过 TIMER2 和 ImmuCellAI 数据库分析发现,在多种癌症中,肿瘤相关巨噬细胞(TAM)、Th1 细胞和 CD8+T 细胞浸润程度与 RHEBL1 表达呈显著正相关(p<0.05),进一步证实其与免疫细胞浸润的密切关联。
3.7 耐药性分析
药物敏感性评估显示,RHEBL1 高表达组对 5 - 氟尿嘧啶(5-FU)、ABT737、Afuresertib 等 6 种药物敏感,而低表达组仅对 Acetalax 敏感,为临床化疗药物选择提供依据。
3.8 抗癌治疗敏感性分析
基于 GSE135222、IMvigor210 和 NCT02684006 等公共数据集,发现 RHEBL1 高表达患者对免疫治疗响应更积极,免疫权重比例显著更高,提示其可能作为免疫治疗响应的预测因子。
3.9 结肠癌中 RHEBL1 的功能富集分析
GSEA 和 KEGG 分析显示,RHEBL1 在结肠癌中参与细胞周期调控、有丝分裂核分裂、PD-1/PD-L1 checkpoint 通路、蛋白酶体、DNA 复制等多种通路。RT-qPCR 实验验证结肠癌组织中 RHEBL1 mRNA 显著上调,与生物信息学分析一致。
研究结论表明,RHEBL1 在多种肿瘤中充当癌基因,是影响肿瘤预后的重要因素,其高表达促进肿瘤相关巨噬细胞浸润,与肿瘤免疫抑制状态相关,且高表达患者对特定化疗药物敏感。该研究首次系统性揭示 RHEBL1 在泛癌中的表达、预后、免疫调节及药物敏感性特征,为肿瘤预后评估、免疫治疗和化疗药物选择提供了新的生物标志物和潜在治疗靶点。尽管研究基于数据库分析,需进一步实验验证,但已为后续深入研究奠定了生物信息学基础,有望推动 RHEBL1 在肿瘤精准治疗中的应用。