胰腺导管腺癌的种族差异:非洲裔与高加索裔患者的差异基因表达谱及治疗靶点研究

【字体: 时间:2025年07月08日 来源:Translational Oncology 4.5

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  推荐:本研究针对非洲裔美国人(AA)与高加索裔美国人(CA)胰腺导管腺癌(PDAC)发病率和死亡率差异,通过RNA-seq分析40例FFPE样本,鉴定出种族特异性基因表达特征和信号通路。研究发现AA患者中LETM2、HMOX1等7个基因显著上调,且免疫微环境以静息NK细胞为主,而CA患者以CD4记忆T细胞为主。8个基因(CHST15、PARP15等)与不良预后相关,为开发种族特异性靶向治疗奠定基础。

  

胰腺癌被称为"癌中之王",其中胰腺导管腺癌(PDAC)占病例90%以上。美国癌症协会数据显示,非洲裔美国人(AA)的PDAC发病率和死亡率显著高于高加索裔美国人(CA),但造成这种差异的分子机制尚不明确。既往研究多聚焦于CA人群,缺乏针对AA患者的系统分析。这种认知空白导致精准医疗策略在种族群体间的应用受限。

美国阿拉巴马大学伯明翰分校的研究团队在《Translational Oncology》发表重要成果,首次系统比较了AA与CA患者的PDAC分子特征。研究采用40例福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本(AA组9例肿瘤/3例正常,CA组31例肿瘤/5例正常),通过RNA-seq测序结合CIBERSORT免疫细胞分析等关键技术,揭示了种族特异性基因表达模式和肿瘤微环境差异。

主要技术方法
研究采用Qiagen AllPrep试剂盒提取RNA,Illumina NextSeq 500平台进行测序。数据分析流程包括:HISAT2比对hg38基因组,DESeq2进行差异表达分析(阈值:|log2FC|≥1且adj.p<0.05),CIBERSORT评估免疫细胞浸润,ssGSEA进行分子分型。生存分析利用KM-Plotter数据库的1640例PDAC数据验证关键基因预后价值。

研究结果

  1. Identifying population-/race-specific differential gene expression
    AA组发现4475个上调/2128个下调基因,显著富集于代谢通路(胆汁分泌、类固醇合成等);CA组1570个上调/3200个下调基因,主要涉及神经退行性病变和病毒感染通路。AA特异性高表达基因包括CHST15(软骨素合成酶)和PARP15(DNA修复调节因子)。

  2. Unique population-/race-specific differential gene expression
    直接比较AA与CA肿瘤发现13个差异基因,其中AA组7个上调基因中LETM2(线粒体钙调节因子)和HMOX1(血红素加氧酶)与PI3K/AKT通路激活相关。生存分析显示LETM2高表达患者中位生存期缩短5.2个月。

  3. Comparison of CIBERSORT immune cell fractions
    免疫微环境分析揭示显著种族差异:AA肿瘤富含静息NK细胞(3.14% vs 2.80%, p=0.01)和活化肥大细胞(2.21% vs 1.61%, p=0.04),而CA肿瘤CD4记忆T细胞比例更高(31.01% vs 25.58%, p=0.01)。

  4. Differences in expression of canonical basal-like and classical subtype markers
    分子分型显示AA患者更具异质性:33.3%为基底样型(CA仅22.6%),且同时表达基底样标志物(KRT5、KRT17)和经典型标志物(GATA6)。CA患者77.4%为经典型,预后相对较好。

  5. High gene expression predicts poor patient survival
    通过大样本验证发现8个预后相关基因:AA组CHST15(HR=1.54)、PARP15(HR=1.49)和NUDT16(磷酸二酯酶);CA组SERPINB3(丝氨酸蛋白酶抑制剂)和ZNF488(锌指蛋白)。这些基因涉及ECM重塑、脂肪酸代谢等过程。

讨论与意义
该研究首次系统阐明PDAC种族差异的分子基础:AA患者特有的LETM2-PI3K/AKT通路激活、CHST15介导的ECM重塑以及独特的免疫抑制微环境(NK细胞/肥大细胞浸润),可能是其预后较差的关键因素。发现PARP15、ZNF488等靶点为开发种族特异性治疗方案提供依据,如PARP抑制剂对AA患者可能更具针对性。

研究局限性包括样本量较小(尤其AA组仅9例),未来需结合多组学数据和前瞻性队列验证。但这项来自美国东南部(AA人口集中区)的研究,为理解地理-种族-分子特征的交互作用提供了新视角,推动肿瘤精准医疗向"种族敏感"模式发展。

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