组蛋白乙酰化调控蛋白ASH1L作为骨肉瘤新型侵袭性标志物的多组学综合分析及其AKT/mTOR通路机制研究

这篇研究通过多组学分析揭示了组蛋白乙酰化修饰模式（HAMRPs）在骨肉瘤中的预后价值，首次鉴定ASH1L作为转移性骨肉瘤的独立不良预后因子。研究结合生物信息学（CIBERSORT/ssGSEA算法）和实验验证（Transwell/伤口愈合实验），证实ASH1L通过激活AKT/mTOR信号通路促进上皮-间质转化（EMT），并构建了基于ASH1L的风险预测模型（ADPI），为骨肉瘤精准治疗提供新靶点。

　　

引言

骨肉瘤作为儿童青少年高发的高度恶性骨肿瘤，转移病例的5年生存率仅15-30%。尽管组蛋白乙酰化失调（histone acetylation dysregulation）与癌症进展相关，但组蛋白乙酰化修饰相关蛋白（HAMRPs）在骨肉瘤免疫浸润和预后中的作用尚不明确。研究整合TARGET、GEO等数据库的多组学数据，首次系统分析了HAMRPs的分子特征，并聚焦关键基因ASH1L的促转移机制。

方法

研究采用共识聚类（consensus clustering）在138例骨肉瘤样本中鉴定HAMRP模式，通过CIBERSORT和ESTIMATE算法评估免疫微环境特征。体外实验通过shRNA敲降和过表达质粒转染骨肉瘤细胞系（MG63/U2OS），结合伤口愈合、Transwell和Western blot验证ASH1L功能。基于LASSO回归构建ASH1L衍生风险指数（ADPI），并通过单细胞转录组（GSE162454）和HPA数据库定位ASH1L表达。

结果

预后相关HAMRP模式鉴定

发现两种显著不同的组蛋白乙酰化修饰模式：免疫炎症型HAMPcluster C1（高SP140表达）和免疫荒漠型HAMPcluster C2（高ASH1L/ZMYND11表达）。C2组肿瘤纯度更高（P<0.001），且与转移显著相关（P=0.013）。

ASH1L的促转移机制

临床分析显示ASH1L在转移性骨肉瘤中高表达（P=0.008），且与不良预后相关（HR=2.1）。单细胞数据证实ASH1L在恶性细胞中特异性富集。功能实验表明：

• 敲降ASH1L使MNNG/HOS细胞迁移率降低62%（P<0.01），E-cadherin表达上调2.3倍
• 过表达ASH1L激活AKT/mTOR通路，p-mTOR水平增加1.8倍（P<0.001）
• 免疫荧光显示ASH1L定位于核质和高尔基体，与EMT标记物共定位

风险模型构建

ADPI模型包含MYC、SIGLEC11等10个基因，在训练组中3年AUC达0.951。校准曲线显示预测/实际生存概率误差<5%。

讨论

研究创新性在于：

1. 揭示ASH1L通过H3K4me3修饰调控AKT/mTOR-EMT轴的新机制
2. 提出免疫抑制型C2集群对PD-1抑制剂潜在耐药
3. 发现ASH1L与HLA-DQB1表达负相关（r=-0.43），提示其免疫逃逸作用

局限性包括样本量较小（n=138）和缺乏体内实验验证。未来需探索ASH1L抑制剂（如AS-99）与mTOR抑制剂（雷帕霉素）的联用策略。

结论

该研究确立了ASH1L作为骨肉瘤转移的关键表观遗传驱动因子，其衍生的ADPI模型为临床分层提供了新工具，AKT/mTOR-EMT轴的发现为联合靶向治疗奠定理论基础。