整合基因组泛癌分析揭示 DEFB1 在肿瘤中的预后意义:开启癌症诊疗新视角

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Discover Oncology 2.8

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  为探究防御素 β1(DEFB1)在癌症中的作用,研究人员利用公共平台数据及生物信息学工具,分析其表达、遗传改变、免疫浸润等。结果显示 DEFB1 在多种癌症中表达异常,与预后和免疫浸润相关。这表明其有望成为癌症预后生物标志物和治疗靶点。

  在癌症研究的广阔领域中,众多谜团等待着科研人员去解开。防御素 β1(Defensin beta 1,DEFB1)作为一种关键的免疫反应基因,其在癌症中的角色却如同迷雾,让人捉摸不透。过往研究虽发现 DEFB1 在多种癌症中表达异常,但它究竟如何影响肿瘤的发生、发展,与患者预后又有着怎样千丝万缕的联系,都缺乏全面且深入的探究。在肿瘤异质性和复杂性的重重阻碍下,全面剖析 DEFB1 在癌症中的作用机制迫在眉睫,这不仅能为癌症的诊断和治疗提供新的方向,更可能成为攻克癌症难题的关键突破口。
为了驱散这团迷雾,天津医科大学肿瘤医院、中国中医科学院望京医院、中山大学肿瘤防治中心等机构的研究人员携手展开了一场深入的探索之旅。他们的研究成果发表在《Discover Oncology》上,为我们带来了全新的认知和希望。

研究人员在此次研究中,主要运用了多种生物信息学分析技术。数据来源包括癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)、基因型 - 组织表达数据库(Genotype-Tissue Expression,GTEx)、人类蛋白质图谱(Human Protein Atlas,HPA)等公共平台。通过这些丰富的数据资源,结合基因表达分析、生存分析、基因改变分析、免疫浸润分析以及相关基因富集分析等方法,对 DEFB1 在多种癌症中的表现进行了全方位的剖析。

下面来看具体的研究结果:

  1. 基因表达分析结果:研究发现,DEFB1 在非肿瘤组织中,于唾液腺、肾脏和胰腺的 mRNA 表达水平最高。在癌细胞系中,如 CACO-2、Hep-G2 和 OE19 等也呈现高表达。在不同癌症中,胆管癌(CHOL)、肾嫌色细胞癌(KICH)、皮肤黑色素瘤(SKCM)等肿瘤组织中 DEFB1 水平高于正常组织;而乳腺癌(BRCA)、结肠癌(COAD)、头颈部鳞状细胞癌(HNSC)等则低于正常组织。同时,利用 GEPIA2 的 “病理分期图” 模块分析发现,DEFB1 表达与 KICH、卵巢癌(OV)、胰腺腺癌(PAAD)和 SKCM 等癌症的不同病理阶段存在关联。
  2. 生存数据分析结果:根据 DEFB1 表达水平将癌症患者分为高表达组和低表达组。结果显示,在肺腺癌(LUAD)和 PAAD 中,高 DEFB1 水平与较差的总生存期(Overall Survival,OS)相关;在 HNSC 中,低 DEFB1 水平会导致较差的 OS;在 CHOL 病例中,高 DEFB1 水平会诱导较差的无病生存期(Disease-Free Survival,DFS)。这表明 DEFB1 的表达水平与多种癌症患者的预后密切相关。
  3. 基因改变数据分析结果:从 TCGA 队列获取 DEFB1 表达情况,发现原发性肝细胞癌(LIHC)患者中,“深度缺失” 导致 DEFB1 的改变频率最高;胃腺癌(STAD)中,主要的拷贝数变异(Copy Number Alteration,CNA)形式为 “扩增”。此外,错义突变是 DEFB1 基因改变的主要类型,如在子宫癌中,Defensin_beta 结构域的 H34D/N 改变导致了错义突变,进而影响 DEFB1 蛋白。
  4. 免疫浸润数据分析结果:通过多种算法分析发现,在 LIHC 和甲状腺癌(THCA)中,DEFB1 水平与癌症相关成纤维细胞的浸润值呈正相关;在 COAD、HNSC 和 STAD 中则呈负相关。在膀胱癌(BLCA)、弥漫性大 B 细胞淋巴瘤(DLBC)、肺鳞状细胞癌(LUSC)、PAAD 和子宫内膜癌(UCEC)中,中性粒细胞的浸润程度与 DEFB1 呈正相关。这说明 DEFB1 与肿瘤免疫微环境中的免疫细胞浸润密切相关。
  5. DEFB1 相关伙伴分析结果:利用 GEPIA2 找出与 DEFB1 水平相关的前 100 个基因,发现 DEFB1 水平与激肽释放酶 1(KLK1)、barttin CLCNK 类型辅助亚基 β(BSND)、FXYD 结构域含离子转运调节因子 2(FXYD2)、空泡螺旋同源盒 1(EMX1)、氯离子电压门控通道 Kb(CLCNKB)等基因呈正相关。在大多数特定癌症类型中,热图数据也显示 DEFB1 与这些基因存在正相关关系。

综合上述研究结果,此次研究全面且深入地揭示了 DEFB1 在多种癌症中的复杂作用。它不仅在不同癌症组织中的表达存在差异,还与患者的预后、免疫细胞浸润以及其他相关基因密切相关。这一发现凸显了 DEFB1 作为潜在生物标志物和治疗靶点的重要价值,为未来癌症的精准诊疗提供了新的方向。不过,研究也存在一定局限性,如缺乏基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)分析、样本数量有限、需要在细胞水平进一步验证 DEFB1 功能等。尽管如此,该研究仍然为癌症研究领域点亮了一盏明灯,激励着科研人员在后续研究中不断探索,进一步挖掘 DEFB1 的奥秘,为攻克癌症带来更多希望。
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