乳腺癌抗体依赖细胞吞噬相关风险模型构建及免疫微环境机制研究 —— 聚焦 SIAH2 与 PIGR 靶点

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为明确抗体依赖细胞吞噬(ADCP)相关调节因子(PRs)在乳腺癌(BRCA)预后中的作用,研究人员基于多数据库开展生物信息学分析并结合实验验证,构建了基于 SIAH2 和 PIGR 的风险模型,发现其与免疫微环境相关,为 BRCA 预后评估和治疗提供新方向。

  乳腺癌作为全球女性最常见的恶性肿瘤,其发病率和死亡率一直是威胁女性健康的重大挑战。尽管目前已有手术、化疗、靶向治疗等多种手段,但不同亚型乳腺癌的异质性使得预后评估和精准治疗仍存在困难。抗体依赖细胞吞噬(ADCP)作为免疫系统清除病变细胞的重要机制,在肿瘤治疗中展现出潜力,但 ADCP 相关调节因子(PRs)在乳腺癌预后中的作用及与免疫微环境的关联尚不明确。为填补这一研究空白,山东大学附属山东省第三医院的研究人员开展了乳腺癌中 ADCP 相关风险模型的构建及机制研究,相关成果发表在《Scientific Reports》。
研究人员为开展研究,首先从 The Cancer Genome Atlas(TCGA)和 Gene Expression Omnibus(GEO)数据库获取乳腺癌相关数据集,通过生物信息学方法筛选差异表达基因(DEGs),并与 730 个 PRs 取交集得到 133 个候选基因。利用 CIBERSORT 算法分析免疫细胞浸润情况,借助单细胞测序技术(scRNA-seq)对关键细胞类型进行鉴定,最后通过逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)验证候选基因的表达水平。

候选基因筛选与功能富集分析


通过对比乳腺癌和正常组织的基因表达,研究人员鉴定出 5870 个 DEGs,其中 3336 个上调,2534 个下调。将 DEGs 与 PRs 交集后得到 133 个候选基因。富集分析显示,这些基因显著富集于淋巴细胞分化、B 细胞受体信号通路等免疫相关过程,提示其可能通过影响 B 细胞、淋巴细胞功能参与乳腺癌进展。

预后基因鉴定与生存分析


经单因素和多因素 Cox 回归分析,筛选出 SIAH2 和 PIGR 作为预后基因。ROC 曲线显示两者的 AUC 值均超过 0.8,具有良好的诊断价值。 Kaplan-Meier(K-M)生存曲线表明,PIGR 低表达或 SIAH2 高表达的患者生存率显著更低,提示这两个基因与乳腺癌患者预后密切相关。

风险模型构建与验证


基于 SIAH2 和 PIGR 构建风险模型,风险评分公式为:riskScore = (-0.308)×SIAH2 表达水平 + (-0.203)×PIGR 表达水平 + (-0.295)。在 TCGA-BRCA 和 GSE42568 队列中,高风险组患者生存时间均显著短于低风险组,且 1、3、5 年 ROC 曲线的 AUC 值显示模型具有一定预测能力。

预后基因与临床特征及免疫微环境的关联


分析显示,PIGR 表达与年龄、N 分期、T 分期及临床分期相关,而 SIAH2 仅与年龄相关。免疫微环境分析表明,低风险组中记忆 B 细胞、 naive B 细胞等免疫细胞浸润水平更高,PIGR 与 naive B 细胞呈正相关(cor=0.32),SIAH2 与活化记忆 CD4 T 细胞呈负相关(cor=-0.21)。此外,高风险组中 CTLA4、IDO1、PVR 等免疫检查点分子表达更高,提示免疫治疗响应可能存在差异。

药物敏感性与单细胞分析


药物敏感性分析显示,高低风险组对 109 种药物存在响应差异。单细胞分析鉴定出上皮细胞(EPCs)为关键细胞,SIAH2 在细胞分化早期高表达,PIGR 在中期高表达,提示两者在细胞分化不同阶段发挥作用。细胞间通讯分析显示,内皮细胞与单核细胞间相互作用最强,可能参与肿瘤微环境调控。

基因表达验证


RT-qPCR 结果显示,与正常组织相比,乳腺癌组织中 SIAH2 显著上调,PIGR 显著下调,进一步验证了生物信息学分析的结果。

研究结论表明,SIAH2 和 PIGR 可作为乳腺癌的潜在预后基因和治疗靶点,构建的风险模型有助于乳腺癌患者的预后分层和个性化治疗。免疫微环境分析揭示了两者与免疫细胞浸润及免疫检查点的关联,为免疫治疗策略的优化提供了理论依据。单细胞分析则从细胞分化和细胞间通讯角度阐明了其作用机制,为深入理解乳腺癌的发生发展提供了新视角。尽管研究存在样本量较小、生物信息学分析潜在偏倚等局限,但仍为乳腺癌的预后评估和靶向治疗提供了重要的科学依据,未来需进一步通过扩大样本和多中心研究验证,并深入探索其分子机制。

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