基于泛素相关基因的13基因标记在宫颈癌中的鉴定与验证:预后预测新策略

【字体: 时间:2025年06月05日 来源:Discover Oncology 2.8

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  本研究通过整合TCGA和GEO数据库,利用无监督共识聚类(ConsensusClusterPlus)和加权基因共表达网络分析(WGCNA)技术,首次构建了基于807个泛素化相关基因(URGs)的宫颈癌分子分型体系,并开发出包含KLHL22、USP21等13个关键基因的预后模型(LASSO-Cox回归,AUC=0.728)。该模型在独立队列(GSE52903/GSE44001)中验证了其预测效能(5年AUC达0.845),揭示高风险组具有更高的TIDE评分(p=0.0276)和MDSC浸润特征。实验证实USP21通过稳定c-Myc蛋白促进癌细胞迁移,为宫颈癌精准治疗提供新靶点。

  

分子分型与泛素化基因特征
通过整合IUUCD数据库的807个泛素化相关基因(URGs),研究团队对TCGA-CESC样本进行无监督共识聚类分析(k=3),成功将宫颈癌分为C1-C3三种亚型。其中C3亚型预后最佳,而C2亚型生存率显著较差(log-rank p=0.011)。WGCNA分析进一步锁定1549个共表达基因,其中与分型密切相关的turquoise模块(1202基因)富集于组蛋白修饰通路,而red模块(347基因)主要参与核糖体生物发生。

13基因预后模型的构建与验证
通过LASSO-penalized Cox回归筛选出13个核心基因(KLHL22/UBXN11/USP21等),其风险评分公式整合了各基因表达量及回归系数(如USP21系数达2.331)。模型在训练集(TCGA)5年预测AUC为0.728,且在验证集GSE52903中保持稳定效能(5年AUC=0.845)。高风险组患者总体生存期显著缩短(p<0.0001),多因素分析证实该模型为独立预后因素(HR=5.468, 95%CI=2.868–10.424)。

免疫微环境与治疗抵抗机制
TIDE算法分析显示,高风险组具有更高的T细胞排斥评分(p<0.05)和CAF/MDSC浸润特征,提示免疫治疗抵抗倾向。体细胞突变谱分析发现,高风险组TTN(23%)、PIK3CA(21%)突变频率突出,而低风险组以PIK3CA(34%)、DMD(17%)突变为主。GSEA揭示高风险组显著激活上皮-间质转化(EMT)和Hedgehog信号通路,与肿瘤侵袭性相关。

USP21的促癌机制探索
空间转录组定位显示USP21表达与肿瘤细胞分布高度重叠(Spearman r=0.62)。功能实验证实,敲低USP21可抑制Hela细胞迁移能力(Transwell实验),而过表达则产生相反效应。机制研究发现USP21通过去泛素化稳定c-Myc蛋白,激活MYC信号通路(Western blot验证),而强制表达MYC可部分回救USP21缺失导致的迁移缺陷。

临床转化价值
该研究首次将泛素化调控网络与宫颈癌预后系统关联,不仅为个体化治疗提供新型生物标志物(如USP21抑制剂开发潜力),其风险评分模型更可通过qPCR技术实现临床转化。未来需通过前瞻性研究验证模型在指导放疗/免疫治疗决策中的应用价值。

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