PDE3B与HBB:驱动乳腺癌增殖和免疫微环境调控的关键预后生物标志物

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Hereditas 2.1

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  为解决乳腺癌异质性及肿瘤-免疫互作机制不明的问题,研究人员通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和TCGA数据,聚焦PDE3B与HBB基因的功能研究。结果表明,二者通过促进细胞增殖和调节免疫微环境(如巨噬细胞、CD4+ T细胞浸润)显著影响患者生存,实验验证其过表达可增强MDA-MB-231细胞增殖能力。该研究为乳腺癌靶向治疗提供了新生物标志物,发表于《Hereditas》。

  

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一,其分子异质性和复杂的肿瘤-免疫相互作用导致治疗响应差异显著。尽管TCGA等大型基因组计划揭示了部分驱动基因,但如何从单细胞层面解析恶性亚群的增殖潜能及免疫调控机制仍是难题。邵阳市中心医院的研究团队通过整合单细胞转录组和TCGA数据,发现磷酸二酯酶3B(PDE3B)和血红蛋白β亚基(HBB)是影响乳腺癌预后的关键因子,相关成果发表于《Hereditas》。

研究采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)解析肿瘤异质性,结合TCGA队列的差异表达分析和LASSO回归筛选预后基因,并通过EPIC算法评估免疫浸润。实验部分利用qRT-PCR、Western blot和CCK-8增殖实验在MDA-MB-231细胞中验证基因功能。

单细胞RNA-seq分析揭示恶性细胞亚群的增殖异质性
通过Seurat聚类和UMAP可视化,鉴定出20个细胞亚群,其中恶性细胞类型3具有最高增殖评分(含MKI67、CCNA2等基因)。KEGG分析显示该亚群富集于细胞周期和DNA复制通路,提示其促癌潜能。

TCGA数据揭示PDE3B与HBB的临床关联
差异表达分析发现PDE3B和HBB在肿瘤组织中显著上调。LASSO回归和生存分析证实,二者高表达与患者不良预后相关(p<0.05),5年生存预测AUC值分别达0.950和0.927。

免疫微环境调控机制
EPIC分析表明,PDE3B与巨噬细胞、CD4+ T细胞浸润正相关,HBB则关联内皮细胞,暗示二者可能通过免疫逃逸促进肿瘤进展。

功能实验验证促增殖作用
在MDA-MB-231细胞中,PDE3B或HBB过表达使增殖率提升2倍以上,而敲除则显著抑制生长(p<0.01),Western blot证实其蛋白水平与增殖速率呈正相关。

该研究首次系统阐明了PDE3B和HBB通过双重调控细胞增殖和免疫微环境驱动乳腺癌进展的机制。其临床意义在于:①提供高敏感性的预后预测工具;②为开发靶向PDE3B/HBB的联合免疫疗法奠定理论基础。未来需在更多亚型(如三阴性乳腺癌)中验证其普适性,并探索与PD-1/PD-L1抑制剂的协同效应。

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