肾透明细胞癌中坏死性凋亡相关mRNA生物标志物的鉴定及其在精准免疫治疗中的意义

这篇综述系统研究了坏死性凋亡（necroptosis）相关基因在肾透明细胞癌（KIRC）中的调控机制，通过闭环研究（基因筛选→表达分析→模型验证→实验转化）鉴定出9个核心生物标志物（包括新发现的CASP8和TRPM7），构建的5年生存风险预后模型（AUC达0.77-0.89）显著优于既往研究。研究揭示了高风险组更强的免疫微环境（TME）特征和免疫抑制特性，提出阿霉素（doxorubicin）作为潜在治疗药物，并筛选出BFTC909/CAL54细胞系及CASP8/PGAM5/CPT2三个关键靶基因，为KIRC的精准免疫治疗提供了多维数据支持。

　　

引言

肾透明细胞癌（KIRC）作为肾细胞癌（RCC）最常见的亚型，具有基因组异质性高、易转移和治疗抵抗等特点。近年研究发现，坏死性凋亡（necroptosis）——一种由RIPK1、RIPK3和MLKL介导的程序性细胞死亡形式，通过释放损伤相关分子模式（DAMPs）和激活NF-κB信号通路，在KIRC进展中扮演双重角色：既可抑制肿瘤生长，又能通过炎症反应促进免疫逃逸。然而，现有研究受限于小规模基因集（<100个基因）和缺乏机制探索，难以全面揭示其临床价值。

材料与方法

研究整合了TCGA和PCAWG数据库中542例KIRC肿瘤与72例正常组织的转录组数据，从GeneCards获取的930个坏死性凋亡相关基因出发，采用差异表达分析（DESeq2，阈值FDR<0.001且|log₂FC|>1）、KEGG通路渲染和蛋白质互作（PPI）网络分析筛选关键基因。通过LASSO-Cox回归构建风险预后模型，并利用独立队列验证性能。肿瘤免疫微环境分析涵盖28种免疫细胞浸润和13条信号通路，药物敏感性通过GDSC数据库预测。

结果

1. 1.

   核心生物标志物鉴定：从574个差异表达基因（DEGs）中锁定26个关键基因，其中9个核心基因（RIPK1、RIPK3、MLKL、CASP8、ZBP1、TLR3、PYGL、TRPM7、PGAM5）构成KIRC坏死性凋亡调控网络。KEGG分析显示，CASP8和TRPM7为新型潜在标志物，与已知促瘤基因ZBP1/TLR3通过TICAM1、TRADD等接头分子相互作用。

2. 2.

   预后模型构建：6基因模型（IL4、CDC7、IGF2BP3、CASP9、TYRO3、CPT2）将患者分为高低风险组，训练集和验证集的5年生存AUC分别达0.77和0.89，较既往 pyroptosis/ferroptosis 模型提升5.5%-17.1%。值得注意的是，TYRO3和CPT2在肿瘤组织中表达下调，呈现抑癌特性。

3. 3.

   免疫微环境特征：高风险组呈现"高浸润-低功能"矛盾现象：

   • •

     免疫细胞：CD8⁺ T细胞、DC和MDSC浸润增加，但Tregs显著减少（p=0.011）

   • •

     检查点分子：CTLA4、PD-1、LAG3表达上调（p<0.0001）

   • •

     基因组特征：3p25.3（VHL基因位点）和9p21.3拷贝数缺失驱动代谢重编程

4. 4.

   治疗策略探索：阿霉素在高风险组中敏感性突出（p<0.001），而舒尼替尼（sunitinib）更适用于低风险组。细胞系筛选确定BFTC909和CAL54为最佳模型，其CASP8/PGAM5的mRNA-蛋白共表达高度一致，而CPT2的转录-翻译解离现象为调控机制研究提供独特窗口。

讨论

本研究首次通过多组学闭环策略，系统解析坏死性凋亡在KIRC中的调控图谱。相较于凋亡和焦亡，坏死性凋亡相关基因更显著关联免疫微环境特征，如PD-L1上调和T细胞衰竭。临床转化方面，阿霉素与免疫检查点抑制剂的联合方案值得探索，而CASP8/PGAM5/CPT2的靶向干预可能打破"免疫荒漠"状态。局限性在于突变分析仅覆盖编码区，未来需结合单细胞测序和空间转录组深化机制研究。

结论

坏死性凋亡相关标志物为KIRC预后评估和免疫治疗提供了新视角。6基因风险模型具备临床转化潜力，BFTC909/CAL54细胞系及三靶点体系为后续实验研究奠定基础，阿霉素的再定位应用或成治疗突破点。