揭秘 AQP1：肾肿瘤预后 “密码” 与泛癌研究新突破

为解决 AQP1 在泛癌层面作为预后生物标志物及预测药物治疗反应的未知问题，上海交通大学医学院附属新华医院研究人员开展相关研究。结果发现 AQP1 在肾癌及多种癌症中的作用。该研究为癌症诊疗提供新思路，值得科研读者一读。

　　

在人体这个奇妙的 “小宇宙” 里，有一种名为水通道蛋白 1（AQP1）的物质，它就像一个个微小的 “水管工”，专门负责细胞内外水的运输，在维持身体的水平衡以及细胞正常生理功能方面，发挥着不可或缺的作用。

你可别小瞧 AQP1，它广泛分布于肾脏、眼睛、大脑等多个器官中。以往的研究发现，AQP1 在一些癌症，比如肾透明细胞癌、肺癌、乳腺癌等的发生发展过程中，似乎有着独特的 “戏份”。它有可能作为癌症的筛查标志物，还和患者的生存结局存在着千丝万缕的联系。然而，就像神秘的宝藏还藏在层层迷雾之中，目前对于 AQP1 在癌症领域的认知，还存在着许多空白。

一方面，虽然已经知道 AQP1 在某些特定癌症中有些作用，但它在所有癌症（泛癌）层面，能不能作为一个通用的预后生物标志物，大家还不清楚。打个比方，它在这场 “癌症大战” 里，到底是能成为一个通用的 “信号兵”，提前向我们发出危险信号，还是只能在个别战场上发挥作用呢？这还是个未解之谜。

另一方面，目前也不明确 AQP1 能不能帮助我们预测癌症患者对特定药物治疗的反应。想象一下，要是医生能提前知道患者对某种药物的反应，就能更精准地制定治疗方案，这对患者来说该是多大的福音啊！可 AQP1 能不能承担起这个重任呢？这也是科研人员迫切想要解开的谜题。

正是带着这些疑问，上海交通大学医学院附属新华医院的研究人员决心深入探索 AQP1 的奥秘。他们的研究成果发表在了《Journal of Cancer》期刊上，论文题目是 “AQP1 as a Pan-Cancer Biomarker: A Retrospective Cohort and Bioinformatics Analysis”。经过一系列艰苦的研究，他们得出了许多重要的结论，这些结论就像是一把把钥匙，为我们打开了认识 AQP1 在癌症中作用的新大门。这不仅有助于我们更深入地了解癌症的发病机制，还可能为癌症的诊断、治疗和预后评估提供全新的思路和方法，给众多癌症患者带来新的希望。

为了开展这项研究，研究人员运用了多种技术方法。他们通过对患者进行回顾性研究，收集了大量肾肿瘤患者的临床资料和病理标本。然后，利用免疫组织化学染色技术，检测 AQP1 在肿瘤组织和正常组织中的表达情况。同时，借助生物信息学分析，从多个数据库中挖掘数据，探究 AQP1 在泛癌中的各种特性。此外，还进行了细胞实验，构建稳定表达 AQP1 shRNA 的细胞系，研究 AQP1 对肾癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。

下面，让我们一起来看看研究人员都有哪些重要发现吧。

1. AQP1 在新华队列中的表达及预后影响

研究人员首先对新华队列中的肾肿瘤患者展开研究。他们就像侦探一样，仔细分析 AQP1 表达在患者预后中所扮演的角色。通过免疫组织化学染色技术，他们发现肾肿瘤组织中 AQP1 的平均表达水平明显低于正常组织，这就好比肿瘤组织里的 “水管工” 变少了。

接着，研究人员利用生存分析等方法进一步探究。他们发现，AQP1 染色评分较高的患者，总生存期（OS，从确诊到因任何原因死亡或最后随访的时间）和无进展生存期（PFS，从确诊到疾病进展或死亡的时间）都更长。这就像是 AQP1 给患者的生命加上了一道 “保护盾”，它的表达水平越高，患者在与癌症的战斗中就越有优势。

不仅如此，研究人员还发现，AQP1 的表达和其他临床变量之间也有着紧密的联系。比如，组织学分类、T 分期、疾病分期等都和 AQP1 的高低表达密切相关。而且，高 AQP1 表达组的患者，疾病进展或死亡的概率更低。这一系列发现表明，AQP1 很可能是肾肿瘤患者预后的一个重要指标，就像是一个 “信号灯”，能让医生和患者提前预知病情的发展趋势。

2. AQP1 在肾癌中的独立预后作用

为了更深入了解 AQP1 在肾癌中的作用，研究人员运用了多元 Cox 风险回归分析。这一分析就像是一个 “放大镜”，让他们更清楚地看到 AQP1 的影响力。结果发现，高 AQP1 表达在肾癌患者的 OS 和 PFS 中都独立发挥着保护作用。这意味着，不管其他因素如何变化，AQP1 高表达都像是一个忠诚的 “卫士”，守护着患者的生命健康。

研究人员还根据多元模型计算出的风险评分，将肾癌患者分为高风险组和低风险组。不出所料，高风险组的患者 OS 和 PFS 都更差。随后，他们对多元模型进行了各种测试，发现这个模型具有很高的准确性、可靠性和有效性，就像一个精准的 “指南针”，能为医生评估患者的预后提供可靠的依据。

3. AQP1 在泛癌分析中的基因组和蛋白质组表达

研究人员并不满足于在肾癌中的发现，他们将目光投向了更广阔的泛癌领域。通过分析多种癌症的基因组表达数据，他们发现 AQP1 在大多数癌症组织中的表达比正常组织低，但在胆管癌、胶质母细胞瘤和甲状腺癌中却恰恰相反，表达显著升高。这就像是 AQP1 在不同的癌症 “舞台” 上，有着不同的表现。

接着，研究人员深入探究 AQP1 表达相关的竞争性内源性 RNA（ceRNAs）网络。他们发现了 38 种可能与 AQP1 mRNA 相互作用的微小 RNA（miRNA），以及 10 种与其中 3 种 miRNA 相互作用的长链非编码 RNA（lncRNA）。这些 RNA 之间的相互作用就像一张复杂的 “蜘蛛网”，共同影响着 AQP1 的表达。

在蛋白质 - 蛋白质相互作用方面，研究人员也有新发现。他们确定了与 AQP1 相互作用的一系列蛋白质，其中 RHCE 和 AQP1 的预测相互作用得分最高。这表明这些蛋白质之间可能存在着紧密的 “合作关系”，共同参与细胞的生理过程。

最后，研究人员收集了人类蛋白质图谱（HPA）数据库中的 AQP1 免疫组织化学染色切片，发现部分癌症中 AQP1 的表达与之前的基因组表达趋势一致，但也有一些不一致的情况。这进一步说明了 AQP1 在不同癌症中的表达情况十分复杂，还有很多奥秘等待我们去探索。

4. 泛癌分析中生存结局与 AQP1 表达的相关性

研究人员继续深入挖掘 AQP1 与癌症患者生存结局的关系。他们利用 TCGA 数据库的数据进行分析，发现高 AQP1 表达对肾透明细胞癌（KIRC）、肾乳头状细胞癌（KIRP）和头颈部鳞状细胞癌（HNSC）患者的 OS 和 PFS 有延长作用，然而对低级别胶质瘤（LGG）和葡萄膜黑色素瘤（UVM）患者却恰恰相反，会缩短他们的生存期。这说明 AQP1 在不同癌症中的作用就像一把 “双刃剑”，既能带来好处，也可能产生不良影响。

通过单变量 Cox 回归生成的森林图，研究人员更清晰地看到了 AQP1 表达与各种生存指标之间的关系。在一些癌症中，AQP1 表达是保护因素，而在另一些癌症中则是风险因素。此外，他们还发现 AQP1 表达水平与部分癌症的临床分期有关，这表明 AQP1 的表达变化可能和癌症的发展进程有着密切的联系。

5. AQP1 在肿瘤纯度和治疗敏感性中的作用

在肿瘤纯度和治疗敏感性方面，研究人员也取得了重要发现。他们发现 AQP1 表达与肿瘤突变负荷（TMB）和微卫星不稳定性（MSI）在多种癌症中存在相关性。在一些癌症中，AQP1 表达与 TMB、MSI 呈负相关，而在另一些癌症中则呈正相关。这就像是 AQP1 在不同癌症中与 TMB、MSI 玩着不同的 “游戏”，关系十分微妙。

研究人员还对 AQP1 的拷贝数改变和突变情况进行了分析，发现 “Gain” 和 “Diploid” 是最常见的类别，且 AQP1 的突变在多种癌症中都很普遍，大多数是错义突变。

在药物敏感性研究中，研究人员发现了多种与 AQP1 表达相关的药物。其中，PI - 103 的敏感性与 AQP1 表达呈负相关，而且 PI - 103 与 AQP1 蛋白还有潜在的结合位点。这意味着 PI - 103 有可能成为治疗某些癌症的 “秘密武器”，而 AQP1 或许能作为预测患者对 PI - 103 治疗反应的生物标志物。

6. 免疫细胞浸润与 AQP1 表达的相关性

肿瘤微环境中的免疫细胞浸润对癌症的发展和治疗效果有着重要影响，研究人员自然也没有放过这一关键领域。他们发现，在 KIRC 和 KIRP 患者中，不同类型的免疫细胞与 AQP1 表达有着不同的相关性。比如，在 KIRC 患者中，静息肥大细胞、单核细胞等与 AQP1 表达呈正相关，而巨噬细胞 M0 和调节性 T 细胞（Tregs）则呈负相关。这就像是免疫细胞和 AQP1 之间有着不同的 “默契”，相互影响着彼此的 “行动”。

在其他癌症患者中，免疫细胞浸润与 AQP1 表达的关系也各不相同。研究人员还通过多种数据库和单细胞 RNA 测序分析，进一步探究了 AQP1 在不同免疫细胞中的表达情况，以及它与细胞毒性 T 淋巴细胞（CTLs）的关系。他们发现，在一些癌症中，AQP1 表达与 CTLs 浸润相关，而且高 AQP1 表达的肿瘤样本中，功能失调的 T 细胞更富集。这表明 AQP1 可能通过影响免疫细胞的功能，来影响癌症的发展和治疗效果。

7. 免疫相关基因（IRGs）与 AQP1 表达的相关性

研究人员还关注到 AQP1 与免疫相关基因（IRGs）的关系。他们发现，AQP1 与 IRGs 的共表达情况在不同癌症类型中差异很大。在 HNSC、LGG 和 UVM 中，大多数 IRGs 与 AQP1 表达呈负相关，而在 KIRC 中，一半的显著相关 IRGs 与 AQP1 表达呈正相关。这说明 AQP1 与 IRGs 之间的关系就像多变的天气，在不同的癌症 “气候” 下有着不同的表现。

8. AQP1 的基因集富集分析

基因集富集分析帮助研究人员发现，AQP1 表达与多种癌症的特定信号通路富集有关。在 HNSC 中，富集的通路包括致心律失常性右心室心肌病、钙信号通路等；在 LGG 和 UVM 中，富集的通路涉及抗坏血酸和醛酸代谢、自身免疫性甲状腺疾病等。这些通路就像一条条 “高速公路”，AQP1 通过影响这些通路的活性，可能在癌症的发生发展过程中发挥着重要作用。

9. 敲低 AQP1 抑制 786 - O 细胞的增殖、迁移和侵袭

为了进一步验证 AQP1 在肾癌中的功能，研究人员进行了细胞实验。他们构建了稳定表达 AQP1 shRNA 的 786 - O 细胞系，就像是给 AQP1 这个 “水管工” 戴上了 “枷锁”，抑制它的工作。结果发现，敲低 AQP1 后，肾癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力都受到了显著抑制。这就像是给疯狂生长和转移的癌细胞踩了一脚 “急刹车”，有力地证明了 AQP1 在肾癌发展过程中的重要作用。

综合研究结果和讨论部分来看，这次研究意义非凡。首先，它明确了 AQP1 在肾肿瘤患者中的重要作用，高表达的 AQP1 是患者 OS 和 PFS 的独立有利因素，这为肾癌的预后评估提供了重要的参考指标。其次，在泛癌层面，研究揭示了 AQP1 表达的复杂性，它在不同癌症中的作用各不相同，既是一些癌症患者的 “保护神”，又是另一些癌症患者的 “危险因素”。这让我们对 AQP1 在癌症中的角色有了更全面的认识，也为未来针对不同癌症的个性化治疗提供了新的方向。

此外，研究还发现 AQP1 与肿瘤纯度、免疫细胞浸润以及多种信号通路相关，并且确定了一些与 AQP1 表达相关的药物，这为癌症的治疗开辟了新的思路。比如，或许可以根据患者的 AQP1 表达水平来选择更合适的药物，实现精准治疗。同时，研究还指出了 AQP1 在肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭过程中的关键作用，这有助于我们深入理解癌症的发生发展机制，为开发新的抗癌药物提供了潜在的靶点。

不过，研究也存在一些局限性。临床队列仅来自一家医院，没有经过其他中心的验证，就像一座房子只有一根柱子支撑，还不够稳固；泛癌数据主要来源于西方人群的数据库，可能不适用于其他人群；虽然发现了 AQP1 的一些潜在作用，但它的分子机制还需要进一步实验验证。尽管如此，这次研究依然为我们打开了一扇通往癌症研究新领域的大门，相信在未来，随着研究的不断深入，AQP1 在癌症诊断、治疗和预后评估方面会发挥更大的作用，为人类战胜癌症带来更多的希望。