m6A调控的铁死亡生物标志物TFRC/RGS4/FTH1在喉癌预后中的鉴定及机制研究

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:BMC Cancer 3.4

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  本研究针对喉癌(LC)预后评估难题,通过整合TCGA-HNSC和GSE65858数据集,首次构建了基于m6A调控的铁死亡基因TFRC/RGS4/FTH1的风险预测模型。研究人员采用WGCNA、LASSO回归和ESTIMATE算法,发现这三个标志物与免疫微环境及化疗敏感性显著相关,并通过30例临床样本验证其高表达特征。该研究为喉癌个体化治疗提供了新型分子靶点,发表于《BMC Cancer》具有重要临床转化价值。

  喉癌作为头颈部第三大常见恶性肿瘤,其五年生存率仅65.9%,且易发生淋巴结转移,临床亟需可靠的预后标志物。近年研究发现,RNA表观遗传修饰m6A(N6-甲基腺苷)与铁死亡(一种铁依赖的脂质过氧化细胞死亡)在肿瘤发展中存在交叉调控,但二者在喉癌中的协同作用机制尚不明确。陕西省人民医院联合哈尔滨医科大学的研究团队通过多组学分析,揭示了m6A调控的铁死亡关键基因网络,为改善喉癌诊疗提供了新思路。

研究团队首先从TCGA和GEO数据库获取122例喉癌样本数据,采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选出5832个疾病相关基因。结合差异表达分析和铁死亡基因库,鉴定出83个m6A相关铁死亡基因(DE-MRFG)。通过单变量Cox和LASSO回归,最终确定转铁蛋白受体(TFRC)、G蛋白信号调节因子4(RGS4)和铁蛋白重链1(FTH1)构成核心预后标志物。风险模型显示,高风险组患者生存期显著缩短,且与PD-L1表达、肿瘤微环境评分呈正相关。

关键技术包括:基于TCGA-HNSC和GSE65858数据集的生物信息学分析;WGCNA模块构建与LASSO特征选择;ESTIMATE算法评估免疫浸润;qRT-PCR和Western blot验证30对临床样本及细胞系表达。

主要研究发现:

  1. DE-MRFG功能特征:GO分析显示这些基因富集于铁离子转运和NADPH氧化酶活性,KEGG通路分析提示其参与不饱和脂肪酸生物合成和甲状腺癌通路。
  2. 风险模型构建:TFRC(HR=1.31)、RGS4(HR=1.5)和FTH1(HR=1.68)组成的风险评分能有效区分高低风险组,在验证集中AUC达0.675。
  3. 临床关联性:模型在男性(p=0.00023)、晚期肿瘤(III-IV期,p=0.0013)和N2-N3淋巴结转移(p=0.00059)患者中预测效能最佳。
  4. 免疫治疗预测:高风险组表现出更强的免疫逃逸倾向,PD-L1表达与风险评分显著正相关(r=0.34)。
  5. 药物敏感性:19种化疗药物(如顺铂)的IC50值与风险评分相关,提示模型可指导用药选择。
  6. 实验验证:在TU212等喉癌细胞系中,三个标志物表达量显著高于正常支气管上皮细胞;30例临床样本验证其癌组织高表达特征。

讨论部分指出,TFRC通过调节细胞内铁浓度可能影响METTL3介导的m6A修饰,而FTH1已被证实是宫颈癌中METTL14的直接靶标。值得注意的是,RGS4在喉癌中的促癌作用属首次报道,其通过G蛋白偶联受体信号影响m6A修饰酶的磷酸化。研究局限性在于TCGA数据的异质性,未来需扩大样本验证并开展机制实验。

该研究首次建立m6A-铁死亡交叉调控网络在喉癌中的临床应用模型,不仅为预后评估提供新工具,更揭示了免疫治疗耐药的新机制。发现的三个标志物中,TFRC和FTH1可直接关联患者生存,而RGS4可能成为新的治疗靶点。这些发现为开发联合靶向m6A修饰和铁死亡的精准治疗策略奠定了理论基础。

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