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为探究核糖体生物发生因子(RBIS)在前列腺癌(PCa)中的作用,研究发现 RBIS 可作诊疗及预后标志物,意义重大。
前列腺癌(Prostate cancer,PCa)是男性健康的 “大敌”,在全球男性恶性肿瘤中 “名列前茅”。它的发病率在不同地区差异巨大,北美、澳大利亚等地高发,亚洲和非洲国家则相对较低。目前,局部 PCa 主要依靠根治性前列腺切除术、放射治疗和冷冻疗法,但很多患者还是会发展到晚期,转移性 PCa 患者 5 年生存率仅 31%。在癌症的发生发展过程中,核糖体生物发生(Ribosome biogenesis,RB)是个关键环节,它对癌细胞的增殖意义非凡。癌细胞常常通过上调 RB 来满足自身快速生长和分裂的需求,比如 RNA 聚合酶 I(RNA Pol I)活性在癌细胞中显著增强,促进核糖体 RNA(rRNA)合成。而核糖体生物发生因子(Ribosomal biogenesis factor,RBIS)在 RB 的进程中扮演着重要角色,不过它在 PCa 中的具体作用却鲜为人知。为了揭开 RBIS 在 PCa 中的神秘面纱,来自汕头大学医学院肿瘤医院的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Discover Oncology》上。
研究人员运用了多种技术方法来深入剖析 RBIS 与 PCa 的关系。他们从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库获取了 33 种癌症类型的 RNA 测序数据,其中包括 501 例 PCa 样本和 52 例正常样本,还从基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)中选取了 GSE70768、GSE71016 和 GSE116918 这三个数据集作为外部验证队列。同时,利用 LinkedOmics 数据库、STRING 数据库、cBioPortal 数据库等进行数据分析,通过基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析,探究 RBIS 相关的生物学过程和信号通路。
研究结果如下:
- RBIS 在 PCa 组织中高表达:通过分析 TCGA 数据库和 GEO 数据集,研究发现 RBIS 在 PCa 组织中的表达显著高于正常组织。在 PCa 细胞系 C4-2、DU145 和 PC-3 中,RBIS 的表达也明显高于正常前列腺上皮细胞 RWPE-1。免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)染色进一步验证了这一结果。
- 高 RBIS 表达与不良临床结局相关:对 PCa 患者临床数据的分析显示,高 RBIS 表达与患者年龄增加、T 分期和 N 分期升高、Gleason 评分增加以及治疗效果不佳相关。ROC 曲线分析表明,RBIS 在区分 PCa 组织和正常组织方面具有较高的诊断价值。Kaplan-Meier 生存分析和时间相关的 ROC 分析发现,高 RBIS 表达患者的无进展生存期(Progression-free survival,PFS)更短。
- RBIS 是 PCa 患者的独立预后标志物:单因素和多因素 Cox 回归分析证实,RBIS 可作为 PCa 患者的独立预后指标。研究人员据此构建了包含 RBIS 和临床特征的列线图,该模型对 PCa 患者 1 年、3 年和 5 年 PFS 的预测准确性较高。
- 功能富集分析揭示 RBIS 的作用机制:通过对 RBIS 共表达基因的分析,GO 和 KEGG 通路富集分析表明,RBIS 及其共表达基因参与了细胞代谢、能量产生和蛋白质合成等重要生物学过程和信号通路,可能通过这些途径促进 PCa 的进展。
- RBIS 与免疫细胞浸润的关系:研究发现 RBIS 表达与多种免疫细胞的浸润水平相关,与中性粒细胞、THF、Th17 细胞等浸润水平呈负相关,与 CD8+T 细胞和 pDCs 呈正相关。此外,RBIS 表达与免疫检查点基因的表达也存在关联,这为免疫治疗分层提供了潜在依据。
- 遗传改变分析:对 cBioPortal 数据库中三个数据集的分析显示,10.0% 的 PCa 病例存在 RBIS 基因改变,主要为扩增。携带 RBIS 基因改变的患者总生存期(Overall survival,OS)显著降低,但无病生存期(Disease-free survival,DFS)无明显差异。
- 药物敏感性分析:药物敏感性分析表明,低 RBIS 表达的患者对 A-770041、AKT inhibitor VIII 等药物更敏感,高 RBIS 表达的患者对 Bexarotene、Doxorubicin 和 FH535 更敏感,这为 PCa 的个性化治疗提供了参考。
研究结论和讨论部分指出,RBIS 在 PCa 的发生、发展过程中起着重要作用,有望成为 PCa 诊断、预后评估和治疗的新型生物标志物。不过,该研究也存在一定的局限性,数据主要来源于 TCGA 和 GEO 数据库,可能存在选择偏倚,样本代表性不足,还需要进一步开展基础实验来深入探究 RBIS 促进 PCa 进展的具体机制,以及探索其作为治疗靶点的临床应用价值。但无论如何,这项研究为 PCa 的诊疗提供了新的思路和方向,为后续研究奠定了坚实基础,未来有望通过深入研究,将 RBIS 相关成果转化为临床实践,为 PCa 患者带来新的希望。