揭开基底细胞癌新易感基因与药物靶点:跨组织转录组关联研究成果

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Discover Oncology 2.8

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  为找基底细胞癌(BCC)易感基因和药物靶点,研究人员开展跨组织转录组关联研究,发现 10 个相关基因。

  # 基底细胞癌研究新突破:探秘基因与药物靶点
在全球范围内,基底细胞癌(Basal cell carcinoma,BCC)就像一个隐藏在暗处的 “健康刺客”,悄然威胁着人们的健康。它是一种极为常见的癌症,发病率正逐年攀升。多数 BCC 喜欢 “驻扎” 在人们的头颈部,当然,躯干和四肢也可能成为它的 “攻击目标”。虽说它的死亡率不算高,可千万别小瞧了它的破坏力!它对局部组织的侵蚀,会给患者带来极大的痛苦,严重影响生活质量。想象一下,鼻腔或眼眶周围长了肿瘤,视力都可能受到威胁,这对患者而言无疑是沉重的打击。
目前,针对 BCC 的治疗手段主要有手术切除、放疗和药物治疗这几种。然而,由于人们对 BCC 的发病机制了解有限,这些治疗方法并不总是能达到理想的效果。一些患者还会面临癌症复发和对治疗产生耐药性的困境。这就像在黑暗中摸索,急需一道光照亮前行的路。因此,深入探究 BCC 的分子机制,寻找新的易感基因和潜在药物靶点,开发更有效的治疗方法,成为了医学领域亟待解决的难题。

为了攻克这一难题,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们通过跨组织转录组关联研究(Transcriptome-wide association study,TWAS),试图揭开 BCC 的神秘面纱,寻找与之相关的易感基因和潜在药物靶点。该研究成果发表在《Discover Oncology》杂志上,为 BCC 的研究和治疗开辟了新的方向。

在这项研究中,研究人员运用了多种先进的技术方法。他们的数据来源十分丰富,GWAS(Genome-Wide Association Study)关于 BCC 的数据来自 FinnGen R11 数据集和 GWAS Catalog,涵盖了大量欧洲血统的病例和对照;GTEx_V8 eQTL 数据集则提供了 49 种不同新鲜冷冻组织的基因表达数据。研究人员利用统一分子特征检验(Unified test for molecular signatures,UTMOST)进行跨组织分析,全面评估基因表达与性状之间的关联;采用功能汇总推断(Functional summary-based imputation,FUSION)分析在单组织中验证候选基因;借助多标记基因组注释分析(Multimarker Analysis of Genomic Annotation,MAGMA)进一步筛选候选基因;运用基于汇总数据的孟德尔随机化(Summary data-based Mendelian randomization,SMR)和共定位分析来推断候选基因与 BCC 之间的因果关系。此外,还进行了单细胞分析、功能和通路富集分析以及药物可及性分析等。

下面来看看具体的研究结果:

  • 跨组织和单组织 TWAS 结果:跨组织 TWAS 分析发现 448 个基因与 BCC 显著相关,经 FDR 校正后有 95 个基因仍显著,复制阶段确认了 46 个。单组织 TWAS 分析中,至少在一种组织里有 1460 个基因 FDR 校正后 P<0.05,复制阶段有 934 个,两种分析共同确认了 38 个显著基因。
  • COJO 结果:对 38 个基因进行 COJO 分析,发现一些基因的 TWAS 信号在特定条件下显著降低,比如 CASP8 在预测 FLACC1 表达条件下,TMEM184B 在预测 MAFF 和 PLA2G6 表达条件下等,因 LD 影响,IGKC 未被进一步考虑。
  • MAGMA 结果:MAGMA 分析经 FDR 校正后确定 912 个与 BCC 风险相关的显著基因,复制阶段有 506 个,结合其他分析后,最终有 24 个基因与 BCC 显著相关。
  • SMR 结果:SMR 分析表明 18 个基因与 BCC 存在因果关联,部分基因在多个组织中与 BCC 相关,且 FLACC1 与 BCC 在特定组织中的关联经另一 GWAS 数据验证。
  • 共定位结果:共定位分析显示 10 个基因与 BCC 存在共定位证据,其中 3 个基因在复制阶段得到验证,部分基因在多个组织中有高度共定位证据。
  • 单细胞分析结果:对 BCC 组织进行单细胞分析,将细胞分为 12 个簇,发现 MAFF 在多种细胞类型中富集。
  • 功能和通路富集分析结果:以确定的基因构建潜在相互作用基因网络,发现其涉及多个信号通路。PPI 网络、GO 和 KEGG 分析表明,主要分子功能、生物学过程和细胞组成相关项目丰富,KEGG 分析还显示主要涉及病毒生命周期 - HIV-1、GABA 能突触、尼古丁成瘾、醚脂代谢和矿物质吸收等通路。
  • 疾病关联和药物可及性分析结果:疾病关联分析发现多个基因与小鼠多种系统的异常表型相关。药物可及性分析显示,仅 3 个靶点有研究或批准的药物,AN-9 和 amooranin 与 CASP8 蛋白结合稳定,可能是 BCC 的候选药物。

综合研究结果与讨论部分来看,研究人员通过多种方法系统评估了基因表达与 BCC 风险的关联,确定了 10 个与 BCC 风险显著相关的候选基因,其中 3 个在复制阶段得到验证。这些基因参与多个信号通路,为深入理解 BCC 的发病机制提供了重要线索。虽然研究存在一定局限性,如研究对象为欧洲人群,无法确定结果是否适用于其他人群,且研究策略存在一定局限性等,但它依然意义重大。该研究不仅帮助人们更好地理解 BCC 的分子病理,还为未来个性化医疗提供了潜在的分子标记和治疗靶点。通过进一步研究这些基因的功能和机制,有望开发出更有效、更具针对性的治疗方法,改善 BCC 患者的预后和生活质量,为 BCC 的精准医学研究奠定了坚实基础。

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