探寻儿科肿瘤密码:ERK 磷酸化状态与 MAPK 基因改变的关联及诊疗新启示

【字体: 时间:2025年04月19日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究儿科肿瘤中 ERK 磷酸化(pERK)水平与基因组 MAPK 通路改变的相关性,以寻找 MAPK 靶向治疗潜在靶点,研究人员分析 PTT2.0 登记处数据。结果显示二者有关联但 pERK H 评分预测 MAPK 改变能力低,该研究为儿科肿瘤诊疗提供新思路。

  在儿童肿瘤的研究领域,一直存在着诸多亟待解决的难题。儿童肿瘤患者的预后常常不容乐观,传统治疗手段对部分患儿效果欠佳。而随着分子诊断时代的到来,精准治疗成为可能,探寻肿瘤中的可作用靶点,开发更有效的疗法,成为医学研究的关键方向。其中,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路在儿科癌症中频繁出现改变,是极具潜力的可作用靶点。然而,MAPK 通路激活的 “功能” 标记 ——MAPK 下游效应因子细胞外信号调节激酶(ERK)的磷酸化水平(pERK),与基因组 MAPK 通路改变之间的关系尚不明确,这阻碍了基于 MAPK 通路的精准治疗进一步发展。
为了攻克这些难题,来自德国多个研究机构的研究人员,包括 Hopp 儿童癌症中心海德堡(KiTZ)、德国癌症研究中心(DKFZ)等,开展了一项针对儿科肿瘤的研究。他们以 PTT2.0 登记处的数据为基础,深入探究 “基因组 MAPK 改变” 和 “pERK 水平” 在复发儿科癌症中的相关性。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为儿科肿瘤的治疗带来了新的希望和方向。

研究人员在开展研究时,主要运用了以下几种关键技术方法:首先,获取 PTT2.0 登记处研究队列中福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)的肿瘤样本数据,这些样本涵盖多种肿瘤类型;其次,进行组织病理学和分子诊断,通过基因 panel 测序、DNA 甲基化分析等检测基因组肿瘤改变,利用免疫组化测定 pERK H 评分;最后,运用 R Studio 进行统计分析和数据可视化,采用逻辑回归分析等方法探究变量间的关系。

下面来看具体的研究结果:

  • 基因组 MAPK 改变的丰度和 ERK 的整体磷酸化状态:研究人员对 PTT2.0 队列中 235 例具有可用基因 panel 测序数据、DNA 甲基化数据和免疫组化数据的样本进行分析。在这些样本中,6% 的样本仅有 MAPK 通路上游酪氨酸激酶激活改变,10% 的样本存在 MAPK 通路激活改变,且未发现同时在这两类有改变的样本。此外,队列中 MAPK 通路下游效应因子 ERK 磷酸化的 H 评分中位数为 30,范围在 0 - 240 之间。
  • 基因组 MAPK 改变与 ERK 磷酸化状态的关联:研究发现,存在 MAPK 通路改变的样本,其平均 pERK H 评分显著高于无 MAPK 通路改变或仅有受体酪氨酸激酶(RTK)改变的样本。在不同肿瘤类型中,低级别胶质瘤(LGG)和室管膜瘤(EPN)的 pERK H 评分最高。其中,LGG 样本中有较高比例的 MAPK 改变,而 EPN 样本中则不存在 MAPK 改变。通过二元逻辑回归分析,pERK H 评分与 MAPK 改变的存在呈显著正相关,但 pERK 预测 MAPK 改变的敏感性仅为 58.3%,特异性为 83.8%。

综合上述研究,研究人员得出结论:在儿科癌症中,pERK H 评分与遗传 MAPK 改变之间的关联并不紧密。一些肿瘤虽缺乏基因组 MAPK 改变,但 pERK 水平较高,这表明 MAPK 激活在儿科癌症中可能独立于基因组改变发生;而部分存在已知 MAPK 激活基因组改变的病例,pERK 水平却较低,这对 pERK 作为 MAPK 通路活性单一可靠标记的有效性提出了挑战。

在讨论部分,研究人员指出,PTT2.0 登记处检测 MAPK 改变的方法可能存在不足,部分相关基因融合可能未被检测到。同时,pERK 水平受多种因素影响,如 MAPK 通路的反馈机制等。未来,基于基因表达的评分,如 MAPK 活性评分(MPAS)或 MAPK 抑制剂敏感性评分(MSS),有望在儿科肿瘤诊断中发挥更大作用,帮助医生更准确地判断 MAPK 通路的激活情况,以及更合理地使用 MAPK 抑制剂治疗缺乏预测性 MAPK 改变的肿瘤。这项研究为儿科肿瘤的分子诊断和靶向治疗提供了重要依据,推动了儿科肿瘤精准医疗的发展,为改善儿童肿瘤患者的预后带来了新的曙光。
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