《Discover Oncology》:FADS1, a lipid metabolism-related diagnostic biomarker in KIRC
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肾透明细胞癌(KIRC)危害大,现有治疗手段存在局限。研究人员开展 FADS1 在 KIRC 中作用的研究,发现 FADS1 高表达促进肿瘤发展,与免疫浸润相关。这为 KIRC 诊断和治疗提供新方向,有望成为新的诊断和治疗靶点。
在当今医学领域,癌症一直是威胁人类健康的重大难题,肾透明细胞癌(Kidney Renal Clear Cell Carcinoma,KIRC)作为肾癌的主要亚型,更是给患者带来了沉重的负担。近年来,肾癌的发病率在全球范围内持续上升,然而其治疗效果却不尽如人意。部分患者确诊时已处于晚期,手术切除后复发率较高,化疗效果也不理想。例如,多靶点酪氨酸激酶抑制剂舒尼替尼(Sunitinib)虽能干扰血管生成,但约 60% - 70% 的转移性肾癌患者对其存在固有耐药性 。因此,寻找新的肿瘤标志物和治疗靶点迫在眉睫。
在此背景下,山东第一医科大学附属山东省立医院和山东大学附属山东省立医院的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Discover Oncology》杂志上。他们聚焦于脂肪酸去饱和酶 1(Fatty Acid Desaturase 1,FADS1),旨在探究其在 KIRC 中的作用,为 KIRC 的诊断和治疗开辟新路径。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库获取 KIRC 的基因表达谱和临床信息,并利用 R 软件进行整理分析 。同时,收集 20 例患者的 KIRC 组织及对应正常组织样本。此外,借助 TIMER、UALCAN、GEPIA 等多个数据库进行综合分析。还运用细胞培养、实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)、蛋白质免疫印迹(Western blotting)等实验技术,从多维度深入研究 FADS1 在 KIRC 中的作用机制。
研究结果如下:
- FADS1 表达与 KIRC 临床病理特征及预后的关系:通过对多个数据库的分析及实验验证,发现 FADS1 在 KIRC 组织中高表达。在 TCGA 数据库 541 例临床样本分析中,FADS1 表达与 T 分期、N 分期和肿瘤分级显著相关,高表达与 KIRC 进展有关。生存分析表明,高 FADS1 表达与患者无病生存率(DFS)、总生存率(OS)降低相关,可作为预后指标,且在不同性别、种族、血红蛋白水平等亚组分析中均有体现 。构建的受试者工作特征曲线(ROC)显示,FADS1 诊断 KIRC 的 AUC 值为 0.836,准确性较高。
- FADS1 对 KIRC 进展和脂质代谢的影响:体外实验中,选择 ACHN 和 786-O 细胞系敲低 FADS1 表达。划痕实验、CCK-8 实验和 Transwell 实验表明,敲低 FADS1 后,细胞的迁移、侵袭和增殖能力显著降低。尼罗红(Nile Red)染色和油红 O(Oil Red O)染色显示,敲低 FADS1 后细胞脂质含量明显减少,说明 FADS1 高表达促进 KIRC 进展并影响脂质代谢。
- FADS1 的分子功能及潜在作用机制:利用 GeneMania 和 STRING 数据库构建基因 - 基因、蛋白质 - 蛋白质相互作用网络,发现 FADS1 与 ELOVL5、ELOVL2 等多个基因和蛋白质相互作用,且与铁死亡、铜死亡相关基因呈正相关。GO 和 KEGG 富集分析以及基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)表明,FADS1 参与 G2/M 检查点、肿瘤坏死因子 - κB(TNF-κB)通路等多个与 KIRC 发展相关的重要通路。
- FADS1 与 KIRC 肿瘤免疫浸润的关系:通过多个数据库进行相关性分析,发现 FADS1 表达与中性粒细胞、CD4+ T 细胞等多种免疫细胞浸润呈正相关,与部分趋化因子也存在相关性。进一步分析发现,FADS1 表达与多种免疫细胞标记物相关,且在不同免疫细胞亚群中,高 FADS1 表达与患者预后存在不同关联 。
综合研究结论与讨论部分,FADS1 在 KIRC 中具有重要意义。它不仅高表达且与多种临床病理特征和不良预后相关,还在脂质代谢和免疫浸润方面发挥关键作用。FADS1 有望成为 KIRC 的诊断标志物和免疫治疗相关的治疗靶点,为 KIRC 的精准诊断和个性化治疗提供了新的方向。不过,该研究也存在一定局限性,如对 FADS1 调控 KIRC 肿瘤进展的机制探究不够深入,与肿瘤免疫浸润关系的研究缺乏更多体外和体内实验验证,且生物信息学分析数据存在一定局限性 。未来还需进一步深入研究,以充分挖掘 FADS1 在 KIRC 治疗中的潜力,为改善患者预后带来新的希望。