《Scientific Reports》:Identification of RNA processing factor LSM5 as a new adverse biomarker in nasopharyngeal carcinoma
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为探究 RNA 加工基因(RPGs)在鼻咽癌(NPC)中的预后价值,研究人员经多组实验,发现 LSM5 是新的不良生物标志物。
在人体的微观世界里,癌症一直是威胁人类健康的重大难题,鼻咽癌(NPC)便是其中之一。鼻咽癌通常发生在鼻咽后壁和咽隐窝,具有独特的流行病学、组织病理学、临床和治疗特征。据 2018 年的流行病学调查,全球新增 NPC 病例约 12.9 万例,且地理分布不均衡,超 70% 的新病例集中在东亚和东南亚地区。目前,同步放化疗或放射治疗是 NPC 的主要治疗方式,但仍有许多患者因放化疗耐药而出现局部复发或远处转移,导致治疗失败。
为了深入了解 NPC 复发和转移的分子机制,寻找潜在的治疗靶点,以提高患者对治疗的敏感性和改善预后,湖南中医药大学等机构的研究人员开展了一项关于 RNA 加工基因(RPGs)在 NPC 中作用的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员主要运用了生物信息分析、实验验证等技术方法。他们从公共数据库(如 Gene Expression Omnibus,GEO)下载 NPC 相关的转录组数据,还从 AmiGO 数据库获取 RPGs 信息。通过对这些数据的分析,筛选出差异表达的 RNA 加工基因(DE - RPGs) ,并构建预后模型。同时,利用细胞实验和组织实验,对关键基因进行表达验证和功能验证。
研究结果如下:
- 差异表达 RNA 加工基因的鉴定:从 GSE12452 数据库中鉴定出 795 个 NPC 相关的差异表达基因(DEGs),其中 293 个基因上调,502 个基因下调。通过重叠分析,确定了 10 个 NPC 相关 DEGs 和 RPGs 的共同基因。GO 和 KEGG 分析表明,这些 DE - RPGs 主要参与 RNA 加工活动、细胞周期以及 RNA 降解和剪接体途径。
- 预后模型的构建与鉴定:基于 GSE102349 数据集,通过单因素和多因素 Cox 分析,确定 LSM5 和 RBM20 是与 NPC 患者无病生存期(DFS)显著相关的预后基因。构建的风险模型显示,高风险组患者的 DFS 明显低于低风险组,且该模型具有良好的预测能力。
- 预后基因与免疫细胞的相关性:研究发现,高低风险组之间 21 种免疫细胞的百分比存在显著差异。其中,CD8+ T 细胞、细胞毒性细胞、Tem、Tcm、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、T 细胞、pDC 和 DC 与 NPC 患者的 DFS 显著相关。在低风险组中,DC 与 RBM20、CD8+ T 细胞等存在明显的负相关,pDC 与 LSM5 呈负相关。
- 化疗药物敏感性分析:比较 138 种化疗药物的半最大抑制浓度(IC50),发现高低风险组对 55 种药物的敏感性存在显著差异,低风险组对这些药物更敏感。
- 预后基因的表达验证:在独立队列中,LSM5 在疾病组中高表达,RBM20 在对照组中高表达。在 NPC 组织和细胞系中,LSM5 表达上调,RBM20 表达下调。
- LSM5 在鼻咽癌细胞中的功能验证:高 LSM5 表达的 NPC 患者预后较差,中位生存期仅 7.75 个月。抑制 LSM5 表达可有效降低鼻咽癌细胞的活力、增殖、迁移和侵袭能力。
研究结论表明,RNA 加工因子 LSM5 和 RBM20 是 NPC 有前景的预后标记基因,LSM5 的功能已得到验证。这一研究结果为 NPC 的靶向治疗和改善患者预后提供了新的方向。不过,研究也存在一定的局限性,如样本量有限、缺乏外部队列验证、药物敏感性分析需进一步在细胞系和更大的临床队列中验证等。未来,还需要更多的研究来深入探索 RNA 加工基因在 NPC 中的作用机制,为临床治疗提供更有力的支持。
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