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头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)治疗困境重重,为破局,研究人员开展 HNSCC 中与二硫死亡相关基因(DRGs)的研究。他们分析多组学数据,确定 DRG 分子亚型。DRG 评分可预测生存、免疫治疗反应及药物敏感性,为 HNSCC 风险分层治疗提供策略。
在人体的微观世界里,有一种可怕的 “敌人” 正威胁着许多人的健康,它就是头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)。这种癌症源于上呼吸消化道的黏膜上皮,全球每年新增约 89 万例,死亡约 45 万例。HPV 阳性的口咽癌预后相对较好,但烟草和酒精相关的 HNSCC 却常以晚期病症出现,5 年生存率低,传统治疗手段也面临着严重毒性和耐药性的难题。
在这样的困境下,科研人员们决心探索新的治疗方向。岳阳市中心医院肿瘤科的研究人员开展了一项极具意义的研究,他们聚焦于二硫死亡相关基因(DRGs),试图从中找到破解 HNSCC 治疗难题的密码。这项研究成果发表在《Discover Oncology》杂志上。
为了深入了解 DRGs 在 HNSCC 中的作用,研究人员采用了多种关键技术方法。他们从癌症基因组图谱(TCGA)获取 500 例 HNSCC 样本的基因表达谱和临床数据,从基因表达综合数据库(GEO)获取 3 个独立验证队列数据。利用 R 语言相关软件包进行数据处理、分析,如使用 “limma” 和 “sva” 包校正批次效应,“ConsensusClusterPlus” 包进行无监督聚类分析等,通过这些技术对数据进行抽丝剥茧般的分析。
研究结果如下:
- DRGs 的预后意义及相互作用网络:通过单变量 Cox 回归和 Kaplan - Meier 分析,确定了 8 个具有显著预后价值的 DRGs。它们形成了以二硫键为中心的相互作用网络,高、低表达组患者的总生存期存在显著差异,且基因间存在复杂的相互作用关系。
- 分子分层:对 770 例 HNSCC 样本进行无监督聚类分析,识别出 4 个不同的 DRGclusters。其中 DRGcluster A 患者的预后明显更好,且不同簇在性别、临床分期等方面存在差异。
- 功能富集和肿瘤浸润免疫细胞动态:对差异表达基因(DEGs)进行功能富集分析,发现不同 DRGclusters 激活的通路不同。免疫反卷积分析表明,不同簇的免疫细胞浸润情况不同,如 A/C 簇和 B/D 簇的免疫细胞浸润存在差异,且部分免疫细胞在 B/D 簇中耗竭。
- DEG 特征和共表达网络:通过火山图和维恩分析,确定了 227 个核心调控的 DEGs,功能注释显示这些基因参与表皮分化、角化等生物学过程和相关信号通路。
- 预后基因特征和 DRGcluster 分层:对 227 个 DEGs 进行单变量 Cox 回归,确定了 25 个与生存相关的基因。基于这些基因进行聚类分析,将患者分为两个预后亚组,不同亚组的基因表达模式和生存情况不同。
- DRGscore 构建和生物学相关性:由 25 个预后相关 DEGs 构建的 DRGscore,能有效将患者分为高、低风险队列。DRGscore 与免疫浸润呈正相关,且与多种免疫检查点基因表达相关。
- 突变景观和干性指数:突变分析发现 TP53、TTN 和 MUC16 等高频突变基因,其中 MUC16 与高风险分层相关。mRNAsi 分析表明,干性指数与生存呈负相关。
- 免疫治疗预测效用:DRGscore 在抗 PD1/PD - L1 队列中能预测临床获益,在转移性尿路上皮癌、黑色素瘤和晚期尿路上皮癌等队列中均得到验证。
- 药物敏感性预测:药物敏感性分析显示,不同药物对 HNSCC 的敏感性不同,如对 A443654 和 AP24534 敏感,对 AICAR 不敏感。
在研究结论和讨论部分,研究表明 DRGs 在 HNSCC 中具有重要作用。它们不仅参与肿瘤细胞的生存和免疫逃避,还影响肿瘤的代谢和转移。不同的 DRGclusters 具有不同的免疫和功能特征,为精准治疗提供了依据。基于 DRGs 构建的 DRGscore 是一个强大的预后工具,能有效进行风险分层。然而,该研究也存在局限性,如多组学数据可能存在批次效应,部分基因功能和相互作用需要进一步验证等。
总的来说,这项研究为 HNSCC 的治疗开辟了新的方向,通过对 DRGs 的深入研究,有望实现对 HNSCC 患者的精准治疗,提高患者的生存率和生活质量。未来,研究人员还需进一步深入探索,解决现有问题,让这一研究成果更好地造福患者。