RNA 结合蛋白基因 NOP58 在尤因肉瘤中具有关键预后和治疗价值

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Hereditas 2.1

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  为探究尤因肉瘤(EwS)发病机制并提升治疗效果,研究人员针对 RNA 结合蛋白(RBPs)展开研究。通过分析筛选出枢纽基因 NOP58,发现其高表达与患者预后不良相关,敲低 NOP58 可抑制 EwS 细胞增殖迁移,为 EwS 治疗提供新靶点。

  尤因肉瘤(EwS)是一种好发于儿童和青少年的恶性骨肿瘤,具有侵袭性强、易转移、预后差等特点。目前, EwS 的治疗主要依赖化疗、手术和放疗的多模式联合,但缺乏 FDA 批准的分子靶向药物和免疫疗法,且患者对治疗的反应差异较大,因此深入探究其发病机制、寻找新的治疗靶点至关重要。RNA 结合蛋白(RBPs)在基因表达调控中发挥关键作用,其异常表达与多种肿瘤的发生发展密切相关,但在 EwS 中,除 EWS 或 EWSR1 外,其他 RBPs 的研究有限。在此背景下,天津医科大学总医院等机构的研究人员开展了相关研究,旨在筛选与 EwS 预后和治疗相关的关键 RBP 基因,该研究成果发表在《Hereditas》。
研究人员从 GEO 数据库下载了多个 EwS 相关数据集,通过差异基因表达分析筛选出 179 个在 EwS 组织和正常对照中显著差异表达的 RBP 相关基因。利用 STRING 数据库构建蛋白 - 蛋白相互作用(PPI)网络,并结合 Cytoscape 软件和 cytoHubba 插件基于最大邻域成分(MNC)算法筛选枢纽基因,同时通过单变量 COX 回归分析筛选预后相关基因,最终确定 NOP58 为关键枢纽基因。

关键技术方法


研究采用了多种技术方法:通过 GEO 数据库获取基因表达数据,运用 limma 包进行差异基因分析;利用 clusterProfiler 包进行 GO 和 KEGG 富集分析;借助 STRING 和 Cytoscape 构建并分析 PPI 网络;使用 CIBERSORT 和 xCell 分析免疫细胞浸润;通过 Kaplan - Meier 法和时间依赖 ROC 曲线进行生存分析;开展细胞培养、免疫荧光染色、Western blot、qRT - PCR、CCK - 8、Transwell 迁移、伤口愈合、流式细胞术等体外实验;进行动物荷瘤实验验证 NOP58 在体内的作用。样本队列来源于 GEO 数据库中的多个数据集及细胞株。

研究结果


异常表达的 RBP 基因及功能


在 GSE45544 和 GSE17674 数据集中共筛选出 179 个差异表达的 RBP 基因,其中 175 个上调、4 个下调。GO 和 KEGG 富集分析显示,这些基因富集于剪接体、核糖体生物发生、mRNA 监测通路等。

关键基因 NOP58 的筛选与验证


通过 PPI 网络分析和单变量 COX 回归分析,确定 NOP58 为关键基因。多个数据集和细胞实验表明,NOP58 在 EwS 组织和细胞中显著高表达,其高表达与 EwS 患者预后不良相关,且是独立预后因子。

免疫景观分析


CIBERSORT 和 xCell 分析显示,高 NOP58 表达组中 M2 巨噬细胞浸润减少,活化肥大细胞、CD4 记忆 T 细胞等浸润增加,且 PDCD1 表达升高,低 NOP58 组的基质、免疫和 ESTIMATE 评分更高。

信号通路分析


GSEA 分析表明,高 NOP58 组中细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、JAK-STAT、MAPK、NF-κB 和 NOD 样受体信号通路显著激活。

体外和体内功能验证


敲低 NOP58 可显著抑制 EwS 细胞的增殖、迁移,诱导细胞凋亡和细胞周期停滞(G0/G1 期阻滞)。动物实验显示,NOP58 敲低可抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长。

研究结论与讨论


本研究通过生物信息学分析和实验验证,发现 RNA 结合蛋白基因 NOP58 在 EwS 中显著高表达,其高表达与患者预后不良密切相关,敲低 NOP58 可在体外和体内抑制 EwS 细胞的恶性行为。机制上,NOP58 可能通过激活 JAK-STAT、MAPK 等信号通路促进肿瘤进展,并影响肿瘤免疫微环境。该研究首次揭示了 NOP58 在 EwS 中的关键作用,为 EwS 的预后评估和治疗提供了新的靶点和思路。未来需进一步验证 NOP58 的作用机制,并探索其在液体活检和靶向治疗中的应用潜力。

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