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胃癌全球发病率和死亡率攀升,早期检测手段匮乏。研究人员围绕脂多糖结合蛋白(LBP)开展胃癌相关研究。结果显示,LBP 在胃癌中高表达,影响患者预后,与肿瘤免疫浸润等相关。该研究为胃癌诊疗提供新方向,意义重大。
在全球范围内,胃癌犹如一颗 “健康定时炸弹”,时刻威胁着人类的生命安全。它是世界上最致命的恶性肿瘤之一,每年都有大量患者因它失去生命,尤其是在发展中国家,胃癌的肆虐更为严重。由于胃癌早期症状隐匿,多数患者确诊时已处于晚期,此时治疗效果大打折扣,患者的生存希望也变得渺茫。因此,寻找有效的早期筛查和诊断方法,成为了攻克胃癌难题的关键所在。
在这样的背景下,吉林大学中日联谊医院等机构的研究人员开启了一场探索之旅,旨在挖掘与胃癌相关的潜在生物标志物,为胃癌的诊疗带来新的曙光。他们将目光聚焦在了脂多糖结合蛋白(Lipopolysaccharide-binding protein,LBP)上。此前研究虽已发现 LBP 与多种疾病存在关联,在其他癌症研究中也崭露头角,但它在胃癌中的具体作用和机制却犹如迷雾,亟待揭开。
为此,研究人员开展了一系列深入研究,并将成果发表在《BMC Gastroenterology》上。该研究意义非凡,若能明确 LBP 在胃癌中的作用,有望为胃癌患者带来更精准的诊断和个性化治疗方案,从而提高患者的生存率和生活质量。
研究人员运用了多种关键技术方法。他们从 The Cancer Genome Atlas(TCGA)、Gene Expression Omnibus(GEO)数据库获取 RNA 测序数据,从 Human Protein Atlas(HPA)数据库获取相关蛋白数据 。利用生物信息学分析,如差异表达分析、诊断 ROC 曲线绘制、单基因分析、功能富集分析等,探究 LBP 与胃癌的关系。同时,通过细胞实验,构建稳定转染细胞系,运用实时 PCR、细胞增殖和侵袭等实验,研究 LBP 对胃癌细胞的影响。
研究结果如下:
- LBP 在多种癌症中的表达差异:对 33 种肿瘤的泛癌分析发现,LBP 在膀胱癌、结直肠癌、胃癌等多种癌症中显著上调,在乳腺癌、胆管癌等部分癌症中下调。在胃癌中,无论是 TCGA 数据还是 GSE51575 数据集分析,都显示 LBP 在肿瘤样本中明显高表达,免疫组化结果也进一步证实了这一点。通过 ROC 曲线分析,LBP 区分胃癌患者和对照组的 AUC 为 0.765,表明其具有良好的诊断性能。
- LBP 与胃癌患者预后的关系:研究人员将患者按 LBP 表达水平分组,进行生存分析。单因素和多因素 Cox 回归分析显示,高 LBP 表达与患者生存率降低显著相关,是独立的预后生物标志物。Kaplan-Meier 生存分析也表明,高表达组患者的总生存期(OS)、无进展生存期(PFI)和疾病特异性生存期(DSS)均明显短于低表达组。不过,时间依赖性 ROC 曲线分析显示,LBP 在短期(1 年和 3 年)有一定预测价值,但 5 年时预测能力接近随机水平。研究人员还构建了包含 LBP 表达值等因素的列线图,经校准分析验证,可有效预测胃癌患者的生存预后。
- LBP 相关基因及功能分析:通过对高、低 LBP 表达组患者的 RNA-seq 数据进行差异表达分析,发现 1895 个差异表达基因。利用 STRING 数据库构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络,筛选出 36 个关键枢纽基因,如 ORM1、RBP4 等,并绘制了它们与 LBP 的共表达热图。单基因相关性分析确定了与 LBP 关联最强的 35 个基因,如 HP、ASGR1 等。功能富集分析表明,LBP 与血清素受体信号通路、G 蛋白偶联受体信号通路、神经活性配体 - 受体相互作用等多种生物过程和信号通路相关,在免疫反应、脂质代谢等方面发挥重要作用。
- LBP 对胃癌细胞功能的影响:在胃癌细胞系 AGS 和 HGC-27 中,利用 shRNA 介导的基因敲低技术降低 LBP 表达。qPCR 验证了敲低效率,CCK-8 增殖实验和集落形成实验表明,LBP 敲低显著抑制细胞增殖;伤口愈合实验和 Transwell 侵袭实验显示,LBP 敲低后细胞迁移和侵袭能力明显减弱。Western blot 分析发现,LBP 敲低使 P65、P-P65、STAT3 和 P-STAT3 表达降低,提示 LBP 可能通过调节炎症、免疫反应和凋亡相关通路促进胃癌进展。
研究结论和讨论部分指出,LBP 在胃癌的发生和发展中扮演着关键角色。它在胃癌组织中高表达,与患者预后不良密切相关,参与免疫反应调节、脂质代谢等重要生物过程,影响癌细胞的增殖、迁移和侵袭。虽然 LBP 作为独立的长期生存预测生物标志物存在一定局限性,但它仍具有作为诊断和预后生物标志物的巨大潜力。未来研究可采用更先进的技术,如单细胞 RNA 测序和空间转录组学,进一步探究 LBP 在肿瘤微环境中的功能,尤其是其对免疫细胞浸润和免疫逃逸机制的影响。同时,结合机器学习等数据分析方法,有望更精准地评估 LBP 的预测价值,为胃癌的临床治疗提供更有力的支持。总之,该研究为胃癌的分子机制研究和临床诊疗开辟了新方向,为未来的研究奠定了坚实基础。