RNA 甲基化相关基因研究：解锁膀胱癌预后与免疫治疗新密码

为探究 RNA 甲基化相关基因在膀胱癌（BLCA）中的作用，研究人员构建风险模型，发现其可预测预后、免疫景观及免疫治疗反应，意义重大。

　　膀胱癌是全球常见的泌尿系统恶性肿瘤，每年新发病例超 50 万，死亡约 21 万。它分为非肌肉浸润性膀胱癌（NMIBC）和肌肉浸润性膀胱癌（MIBC），NMIBC 患者术后复发风险高，30% 会进展为 MIBC，而 MIBC 患者 5 年生存率不足 50%，发生转移后生存率更是降至 6%。当前治疗手段面临化疗效果有限、易产生耐药性等难题，寻找能预测膀胱癌患者预后的新生物标志物迫在眉睫。

在此背景下，重庆医科大学附属第一医院的研究人员开展了一项关于 RNA 甲基化相关基因在膀胱癌中作用的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为膀胱癌的诊疗带来了新的希望。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先，从癌症基因组图谱（TCGA）和基因表达综合数据库（GEO）获取膀胱癌患者的转录组数据、体细胞突变数据和临床数据；接着，利用共识无监督聚类分析、单样本基因集富集分析（ssGSEA）等多种算法进行数据分析；通过单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）分析基因在单细胞水平的表达；还采用定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）和免疫组化（IHC）检测关键基因的表达水平；此外，进行细胞划痕和 Transwell 迁移实验探究基因功能。

研究结果如下：

• m⁶A/m⁵C/m⁷G 调控基因与膀胱癌预后密切相关：研究纳入 70 个 m⁶A/m⁵C/m⁷G 调控基因，分析发现 201/414 个样本存在基因突变，其中 EIF4G3、VIRMA 等 5 个基因突变频率最高。单因素 Cox 分析显示，49 个基因与膀胱癌患者预后相关，这些基因相互作用，可能对膀胱癌的 RNA 修饰模式产生重要影响。
• 识别 m⁶A/m⁵C/m⁷G 相关分子簇：基于 70 个基因的表达谱，通过共识聚类法将膀胱癌样本分为 A、B 两个分子簇。A 簇患者总生存期（OS）显著高于 B 簇。A 簇主要与代谢相关途径有关，B 簇则富含免疫相关功能或途径，免疫浸润更高，免疫检查点（PD-1、PD-L1、CTLA4 和 LAG3）表达也更高，提示该簇患者可能更能从免疫治疗中获益。
• 识别差异表达基因（DEGs）并分类 m⁶A/m⁵C/m⁷G 调控基因簇：对比 A、B 簇，发现 241 个 DEGs。GO 和 KEGG 分析表明，这些甲基化基因与细胞发育分化及多种信号通路相关。基于 119 个与 OS 相关的基因，将样本分为基因簇 I 和 II，I 簇患者预后更好。II 簇涉及多种免疫过程，免疫细胞浸润差异明显，且 CTLA4、LAG3、PD-1 和 PD-L1 高表达。
• 构建并验证预后风险模型：对 119 个 DEGs 进行 LASSO 和多因素 Cox 回归分析，构建由 7 个基因组成的风险模型，包括 6 个高风险基因（HMGA2、SERPINB7、HES2、FN1、UCHL1 和 S100A9）和 1 个低风险基因（AIM2）。高低风险组生存分析显示，低风险组 OS 更好，该模型预测临床结局的敏感性和特异性较高，外部验证集（GSE19423）也证实了其有效性。
• 建立基于风险模型的综合列线图：风险评分、年龄、性别、T 分期和 M 分期是膀胱癌患者的独立预后因素。结合这些因素构建的列线图，能更准确地预测患者 1 年、3 年和 5 年生存率，校准曲线和决策曲线分析表明其准确性和可靠性较高。
• 高低风险组的生物学功能和突变分析：基因集富集分析（GSEA）显示，高风险组与促进癌症的过程相关，如上皮 - 间质转化（EMT）、炎症反应等。高低风险组总突变率分别为 93.97% 和 93.33%，突变基因有所不同，但肿瘤突变负荷（TMB）相似。
• 不同风险组的免疫治疗反应和药物敏感性：高风险组基质和免疫评分更高，TIDE 评分也更高，提示免疫逃逸风险高。IMvigor210 队列验证表明，低风险组患者预后更好，该模型可预测膀胱癌患者免疫治疗疗效。此外，高风险组对多种化疗药物更敏感。
• 预后相关基因在单细胞水平的分布：scRNA-seq 分析显示，除 HMGA2 外，其余 6 个预后相关基因在膀胱癌细胞的上皮细胞中均有表达，其中 FN1 表达水平最高，且这些基因的突变率较低。
• 关键基因表达的验证：选取 HMGA2、FN1、S100A9 和 UCHL1 四个关键基因，在 mRNA 和蛋白质水平进行验证。结果显示，HMGA2 和 FN1 在膀胱癌组织中表达增加，FN1 蛋白主要分布在肿瘤基质中。
• FN1 促进膀胱癌细胞运动：GSEA 分析表明，FN1 与细胞迁移等过程相关。敲低 FN1 可抑制 T24 和 5637 细胞的伤口愈合和迁移能力，且整合素在 FN1 驱动的细胞运动中不可或缺。

研究结论表明，该研究系统评估了 m⁶A/m⁵C/m⁷G 相关基因在膀胱癌中的表达，构建的 7 基因预后模型可用于预测膀胱癌患者的预后、免疫景观和免疫治疗反应。其中，FN1 是促进膀胱癌细胞运动的关键基因。不过，该研究也存在局限性，如模型仅在 GEO 数据库和 IMvigor210 数据集进行了验证，7 基因特征中其他基因对细胞表型的影响尚不清楚。但总体而言，这项研究为膀胱癌的预后预测、免疫治疗和药物敏感性评估提供了重要依据，有望推动膀胱癌诊疗的发展。