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为探究 β1- 肾上腺素能受体(β1-AR,由 ADRB1 编码)在癌症中的作用,研究人员分析其在多种癌症中的表达、甲基化、突变等。发现其在多数实体癌中下调,与预后相关,或为癌症治疗新方向。
论文解读
癌症作为全球主要致死疾病之一,其发生发展涉及复杂机制,包括癌细胞增殖、微环境调控及免疫浸润等。交感神经系统通过释放去甲肾上腺素(NE)激活 β- 肾上腺素能受体(β-ARs),其中 β2-AR 在癌症中的作用已被广泛研究,如促进胃癌、肺癌进展,而 β1-AR(由 ADRB1 编码)因对 NE 亲和力更高,却长期被忽视。尽管 β1-AR 在心血管系统分布为主,但其在癌症中的潜在影响尚未明确,尤其缺乏针对其作为治疗靶点的临床验证。为填补这一空白,山东第二医科大学等机构的研究人员开展了 ADRB1 在泛癌中的综合分析,相关成果发表于《Discover Oncology》。
研究人员主要运用生物信息学分析方法,从多个公共数据库(如 GEO、TCGA、GTEx)获取数据,结合 TIMER2.0、GEPIA2 等工具分析 ADRB1 在癌组织与正常组织的表达差异;通过 cBioPortal 探究基因突变特征;利用 UALCAN 分析甲基化水平;借助 CancerSEA 和 Sangerbox 等平台评估其与癌症功能状态、免疫标志物(ICP、TMB、MSI 等)及免疫细胞浸润的相关性。此外,还通过 Kaplan-Meier 生存分析、Cox 回归等验证其预后价值,并利用 DAVID 数据库进行基因功能富集分析。
研究结果
3.1 ADRB1 在癌症与正常组织中的表达
ADRB1 在胎盘、心肌、肺等正常组织高表达,在宫颈、卵巢等无表达。在多数实体癌(如乳腺癌、肝癌、肺腺癌)中显著下调,仅在宫颈癌、肾嫌色细胞癌、前列腺癌中上调。
3.2 与临床病理特征的关联
在肾细胞癌、甲状腺癌、肺鳞癌等中,ADRB1 表达与临床分期相关,如肺腺癌 II 期表达最高。
3.3 对预后的影响
在皮肤黑色素瘤、肺腺癌、胰腺癌、乳腺癌中,高表达 ADRB1 是保护因素,与总生存期(OS)、无病生存期(DFS)等延长相关;而在胸腺瘤中为风险因素。外部验证结果一致。
3.4 甲基化分析
在肺鳞癌、肝癌等癌种中,ADRB1 启动子甲基化水平与表达呈负相关,提示甲基化可能抑制其表达。
3.5 突变分析
ADRB1 突变频率较低,主要为错义突变,突变与患者生存无显著关联。
3.6 与癌症功能状态的关联
ADRB1 表达与缺氧、上皮 - 间质转化(EMT)、转移等呈负相关,与炎症、血管生成等在部分癌种呈正相关。
3.7 与免疫标志物的关联
ADRB1 与多数免疫检查点基因表达负相关,但在特定癌种(如肾乳头状细胞癌)正相关;与 TMB、MSI、新抗原的相关性因癌种而异,提示其可能影响免疫治疗效果。
3.8 免疫浸润分析
在乳腺癌、胰腺癌等中,ADRB1 与 CD8+T 细胞、巨噬细胞浸润正相关,在部分癌种呈负相关,与免疫评分、基质评分等关联复杂。
3.9 功能富集分析
在皮肤黑色素瘤和胰腺癌中,ADRB1 相关基因富集于 PI3K/Akt 信号通路;在肺腺癌中涉及细胞周期通路,提示其通过调控这些通路影响肿瘤进展。
结论与讨论
本研究首次系统揭示 ADRB1 在泛癌中的保护作用,其低表达与多数实体癌不良预后相关,尤其在肺腺癌、胰腺癌等中高表达可延长患者生存,提示其作为抑癌基因和预后生物标志物的潜力。机制上,ADRB1 可能通过甲基化调控、免疫微环境调节及 PI3K/Akt 等信号通路发挥作用。尽管研究基于公共数据,缺乏实验验证,但其为 β1-AR 在癌症中的研究提供了新方向,有望为临床免疫治疗和个性化诊疗提供靶点。未来需进一步通过基础实验验证其功能,并探索靶向 ADRB1 的治疗策略。