揭示 OAZ2 在结肠腺癌中的关键作用:潜在的预后标志物与治疗新靶点

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:Scientific Reports 3.8

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  研究人员针对结肠腺癌(COAD),探究 OAZ2 作用,发现其可作预后指标及治疗靶点。

  在人体的微观世界里,肿瘤细胞的肆虐一直是威胁人类健康的重大难题。结肠腺癌(Colon Adenocarcinoma,COAD)作为一种常见的恶性肿瘤,在全球范围内,其发病率和死亡率都不容小觑。尽管现代医学在手术、化疗和放疗等方面不断进步,但 COAD 患者的 5 年生存率却仍在下降。这就如同在黑暗中摸索,人们急切地需要新的 “灯塔” 来指引方向,那就是对 COAD 分子机制的深入理解和新型生物标志物的发现。
多胺在细胞的生长过程中扮演着重要角色,它就像是细胞生长的 “燃料”,而鸟氨酸脱羧酶(ornithine decarboxylase,ODC)作为多胺合成的关键 “开关”,其过度活跃与肿瘤的发生发展密切相关。鸟氨酸脱羧酶抗酶 2(Ornithine Decarboxylase Antizyme 2,OAZ2)则像是一个 “刹车”,可以抑制 ODC 的活性,还能影响多胺的摄取和促进 ODC 的降解,理论上具有抑制肿瘤的潜力。然而,在 COAD 中,OAZ2 的作用却一直是个谜,这促使南通大学附属医院、南通第三人民医院等机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
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)数据库获取了 OAZ2 的 RNA - seq FPKM 数据以及 39 例正常样本和 398 例 COAD 样本的临床信息;通过基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)来探寻与 OAZ2 表达相关的信号通路;利用生存分析和受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线评估 OAZ2 表达对患者预后的预测价值;进行单因素和多因素 Cox 风险回归分析,判断 OAZ2 是否为独立预后指标;构建列线图模型预测患者生存率;此外,还开展了细胞实验,如定量实时荧光定量聚合酶链反应(qRT - PCR)、蛋白质免疫印迹法(Western blot)、细胞划痕实验和 CCK - 8 细胞增殖实验等。

研究结果

  1. OAZ2 在 COAD 中的表达及与预后的关系:通过对 TCGA 和 TIMER 数据库分析发现,OAZ2 在肿瘤组织中的表达低于正常组织。Kaplan - Meier 生存分析显示,OAZ2 低表达组患者总生存率更高。ROC 曲线也表明 OAZ2 表达对 COAD 患者生存概率有一定预测价值。免疫组化染色进一步证实,正常结肠组织中有中等水平的 OAZ2 表达,而 COAD 组织中则无。
  2. OAZ2 与临床病理参数的关系:经逻辑回归和 Wilcoxon 符号秩检验,OAZ2 mRNA 表达与患者年龄、种族、性别、分期、T、M、N 等临床病理参数均无显著关联。
  3. OAZ2 作为独立预后因素:单因素和多因素 Cox 回归分析确定,分期、性别、M 分期和 OAZ2 表达是 COAD 患者的独立预后因素。
  4. COAD 预后预测列线图的建立:基于临床病理参数和 OAZ2 构建的列线图模型,C 指数达 0.784,校准曲线验证了模型预测结果与实际观察结果的一致性,生存曲线的 AUC 值表明该模型具有中等预测准确性。
  5. OAZ2 相关信号通路:GSEA 分析发现,高 OAZ2 表达与心肌收缩和氧化磷酸化(Oxidative Phosphorylation,OXPHOS)两条信号通路显著相关,这暗示 OAZ2 可能在这些关键生物学过程中发挥作用。
  6. OAZ2 与 PPI 网络、MSI、TNB、TMB 的关系:蛋白质 - 蛋白质相互作用(Protein - Protein Interaction,PPI)分析确定了 10 个与 OAZ2 表达密切相关的基因。同时,OAZ2 表达与微卫星不稳定性(Microsatellite Instability,MSI)、肿瘤突变负荷(Tumor Mutational Burden,TMB)显著相关,但与肿瘤新抗原负荷(Tumor Neoantigen Burden,TNB)无明显关联。
  7. 肿瘤免疫浸润和肿瘤微环境:OAZ2 mRNA 表达与多种肿瘤免疫浸润水平以及 ESTIMATEScore、ImmuneScore 和 Stromal Score 显著相关,这表明 OAZ2 在肿瘤微环境的免疫调节中具有重要作用。
  8. OAZ2 对结肠癌细胞增殖和迁移的影响:qRT - PCR 和 Western blot 分析显示,COAD 组织中 OAZ2 的 mRNA 和蛋白质水平均低于正常组织,而其拮抗剂 AZIN2 的表达则呈相反趋势。细胞实验表明,过表达 OAZ2 可显著抑制 RKO 结肠癌细胞的增殖和迁移能力。

研究结论与意义

该研究证实 OAZ2 是 COAD 的重要预后指标,与免疫相关过程密切相关。通过 GSEA 分析确定的心肌收缩和氧化磷酸化两条信号通路,可能影响 COAD 的侵袭性。qRT - PCR 实验进一步支持了 OAZ2 作为生物标志物的潜力,体外细胞实验则凸显了其在抑制 COAD 细胞迁移和增殖方面的治疗价值。列线图模型有效预测了 COAD 患者的预后,具有较高的预测可靠性和准确性。这些发现为 COAD 的预后评估和治疗开辟了新方向,有望将 OAZ2 开发为 COAD 治疗的新靶点,尤其是在调节肿瘤微环境免疫反应方面。不过,研究也存在一些局限性,如未深入探究年龄与 OAZ2 表达的潜在关系,以及 AZIN2 与 OAZ2 相互作用的详细机制等,未来还需要更多研究来深入探索。
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