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研究人员针对肝细胞癌(HCC)诊断和预后难题,研究 SERPINI1,发现其或可作新型生物标志物。
# SERPINI1:肝细胞癌诊疗新突破
在全球范围内,肝癌就像一颗隐藏在暗处的 “健康炸弹”,严重威胁着人类的生命健康。其中,肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)最为常见,约占原发性肝癌病例的 90%。尽管近年来肝癌治疗取得了一些进展,但患者的预后情况依旧不容乐观。这主要是因为肝癌具有较高的复发率,而且很多患者在确诊时已经处于晚期,错过了最佳治疗时机。
目前,肝癌的诊断手段主要包括磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、超声检查和组织病理学检查等。然而,这些方法存在一定的局限性,比如对小肿瘤的敏感性低、具有侵入性、费用高昂等。肿瘤标志物在肝癌诊断中具有重要作用,其中甲胎蛋白(Alpha fetoprotein,AFP)和维生素 K 缺乏或拮抗剂 - II 诱导的凝血酶原(PIVKA - II)是临床应用最广泛的生物标志物,但它们的敏感性和特异性并不理想,尤其是对于早期 HCC 患者。因此,寻找新型分子标志物对提高 HCC 的诊断和预后水平至关重要。
天津医科大学肿瘤医院的研究人员开展了一项关于 SERPINI1(Serpin peptidase inhibitor, clade I, member 1)在 HCC 中作用的研究,相关成果发表在《Cancer Cell International》上。
研究人员主要运用了基因表达分析(包括使用公共数据库如 Gene Expression Omnibus(GEO)数据库、Gene Expression Profiling Interactive Analysis(GEPIA)数据库)、免疫分析(酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清 SERPINI1 水平、电化学发光免疫分析检测 AFP 水平)、细胞实验(细胞培养、转染小干扰 RNA(siRNA)和质粒、细胞增殖实验(MTT、EdU 法)、伤口愈合实验、Transwell 侵袭实验)以及统计分析等技术方法。研究中使用的血清样本来自 153 例 HCC 患者和 138 例健康对照者。
研究结果
- 差异表达基因筛选:研究人员从 GEO 数据库的 GSE101728 和 GSE84005 数据集中筛选出 HCC 中的差异表达基因。在这些基因中,SERPINI1 引起了他们的关注,虽然此前有研究表明它在调节突触可塑性和轴突生长中起作用,但在 HCC 中的功能却鲜为人知。
- SERPINI1 的诊断和预后价值:通过分析不同癌症中 SERPINI1 的表达,发现其在 HCC 中的表达水平明显升高。ELISA 检测结果也显示,HCC 患者血清中 SERPINI1 水平升高。绘制 ROC 曲线发现,SERPINI1 和 AFP 联合检测的 AUC 值比单独使用 SERPINI1 或 AFP 更大,敏感性和特异性也更高。此外,Kaplan - Meier(KM)生存分析表明,SERPINI1 高表达与 HCC 患者预后不良相关。这一系列结果表明 SERPINI1 在 HCC 中具有出色的诊断和预后价值。
- SERPINI1 与临床病理特征的相关性:研究人员总结了 HCC 患者血清 SERPINI1 水平与临床病理特征的相关性,发现 SERPINI1 的表达与肿瘤大小、分化程度、肿瘤分期、血管侵犯和淋巴结转移显著相关,但与患者年龄、性别、肿瘤数量、远处转移或并发症无明显关系。
- SERPINI1 的生物学功能验证:研究人员检测了 SERPINI1 在 HepG2、L02 和 HUVEC 细胞中的表达,发现 HepG2 细胞中 SERPINI1 水平较高。在 HepG2 细胞中进行 siRNA 干扰和质粒过表达实验,结果显示,敲低 SERPINI1 可显著抑制细胞增殖、迁移和侵袭能力,而过表达 SERPINI1 则促进细胞增殖、迁移和侵袭。此外,研究还发现 SERPINI1 可能通过上皮 - 间质转化(Epithelial - Mesenchymal Transition,EMT)调节 HepG2 细胞的恶性表型,敲低 SERPINI1 会增加 E - cadherin 的表达,抑制 vimentin 和 MMP9 的表达,反之亦然。
研究结论与讨论
本研究首次证实了 SERPINI1 在 HCC 中的诊断和预后价值,以及它在促进 HCC 细胞增殖、迁移和侵袭中的生物学功能。SERPINI1 在 HCC 患者血清中的水平显著高于健康对照者,且与肿瘤大小、分期、分化程度、血管侵犯和淋巴结转移相关。SERPINI1 与 AFP 联合检测可提高诊断的敏感性和特异性,有望成为 HCC 潜在的诊断和预后生物标志物。
不过,该研究也存在一些不足之处。例如,对 HCC 患者 SERPINI1 的预后分析仅依赖体外数据和公共数据集,需要在更大的临床队列中进一步研究;SERPINI1 的下游调节分子和相关信号通路也需要通过体内实验进行探索。但这一研究成果为 HCC 的诊疗提供了新的方向和思路,期待未来更多的研究能进一步揭示 SERPINI1 在 HCC 中的作用机制,为改善 HCC 患者的预后带来新的希望。