揭秘 NEK7 相关焦亡基因特征在胰腺癌治疗中的关键作用:重塑肿瘤微环境的新希望

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Functional & Integrative Genomics 3.9

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  胰腺癌(PDAC)治疗手段有限,预后差。研究人员聚焦 NEK7 开展相关研究,筛选出 NEK7 特异性焦亡基因集(NEK7-SPGS),发现其与肿瘤微环境重塑相关,还建立了预后特征模型。这为 PDAC 临床治疗提供新靶点,意义重大。

  胰腺癌,这一被称为 “癌症之王” 的恶性肿瘤,长期以来让医学界束手无策。其 5 年生存率仅约 12.8%,多数患者确诊时已处于晚期,治疗效果不佳。肿瘤微环境(TME)在胰腺癌的发展和转移中起着关键作用,然而,目前针对 TME 的有效治疗策略极为匮乏。同时,虽然焦亡(一种程序性细胞死亡方式)在肿瘤发展中的作用逐渐受到关注,但与胰腺癌相关的焦亡机制及潜在治疗靶点仍有待深入挖掘。在这样的背景下,为了探寻新的治疗靶点和策略,改善胰腺癌患者的预后,来自河北医科大学第二医院、北京大学深圳医院等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Functional & Integrative Genomics》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过高通量转录组测序(RNA-seq)结合基因集富集分析(GSEA),对胰腺癌进行研究。同时,利用 TCGA 数据库和 GTEx Portal 进行生物信息数据挖掘。此外,还开展了体内实验,将胰腺癌细胞移植到裸鼠体内进行观察 。

研究结果如下:

  • 筛选 NEK7 特异性焦亡基因集:研究人员利用 RNA 干扰技术分别下调胰腺癌(PDAC)细胞系中 NEK6 和 NEK7 的表达,接着进行高通量转录组测序,以探究基因表达模式的变化。通过分析,筛选出了 NEK7 特异性的靶基因,并进一步利用 GSEA 分析确定了与焦亡相关的候选基因集。最终,得到了由 7 个基因(CARF、EEF1A1P16、GOLM2、MEMO1P1、SCAMP1、TNFSF13 和 ZSCAN31)组成的 NEK7 特异性焦亡基因集(NEK7-SPGS)。经数据库验证,这些基因在胰腺癌组织和正常组织中的表达存在显著差异,且具有较高的诊断价值12
  • NEK7-SPGS 与 T 辅助细胞浸润相关:研究人员借助 TCGA 数据库的 RNA 表达数据集,对 NEK7-SPGS 相关基因进行分析。基因本体分析显示,这些基因功能与胰腺分泌及 NABA 相关通路高度相关,暗示其可能参与胰腺癌 TME 重塑。进一步研究发现,NEK7-SPGS 与 T 辅助细胞浸润呈正相关,高表达 NEK7-SPGS 的肿瘤组织中 T 辅助细胞免疫浸润水平更高3
  • NEK7-SPGS 与肿瘤微环境及炎症反应的关系:根据 NEK7-SPGS 的表达水平,研究人员对胰腺癌肿瘤样本进行聚类分析,发现 NEK7-SPGS 参与调节胰腺癌的 TME 和炎症反应。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA),也证实了这一结论。此外,研究还表明,NEK7-SPGS 可能通过炎性小体 / 焦亡途径调节 TME 中的 T 辅助细胞,且 T 辅助细胞免疫浸润水平与 NLRP3 RNA 表达水平高度相关456
  • 建立并验证 NEK7-SPGS 相关预后特征:研究人员将 TCGA 数据集中的胰腺癌肿瘤样本分为训练队列和测试队列,通过 LASSO 回归等方法建立了 NEK7-SPGS 相关的预后特征模型。生存分析表明,高风险组患者的生存情况明显差于低风险组,且该模型在预测患者 1 - 、3 - 和 5 - 年生存率方面具有较高的准确性和稳定性78
  • NEK7-SPGS 相关预后特征与化疗敏感性:研究人员利用 pRRophetic 算法预测了 NEK7-SPGS 相关预后特征在高、低风险组患者中的化疗敏感性。结果显示,吉西他滨和紫杉醇等化疗药物在高、低风险组中的半最大抑制浓度(IC50)存在显著差异,高风险组患者对这些药物的化疗敏感性较低910
  • SCAMP1 抑制胰腺癌进展:作为 NEK7-SPGS 的成员,SCAMP1 的作用备受关注。研究人员下调 CFPAC-1 和 KP-3 细胞中 SCAMP1 的表达后发现,细胞的迁移和侵袭能力明显受到抑制。在体内实验中,SCAMP1 下调也抑制了胰腺癌的进展,并且敲低 SCAMP1 可显著提高胰腺癌细胞对吉西他滨的敏感性1112

在讨论部分,研究人员指出,本研究筛选出的 NEK7-SPGS 对调节 T 细胞浸润和炎症反应、重塑 TME 具有重要意义。NEK7 作为 NLRP3 炎性小体的关键组成部分,在焦亡发生中起重要作用。虽然 NEK6 与 NEK7 序列相似性高,但二者在胰腺癌预后及焦亡中的作用却截然不同。同时,TME 中的慢性炎症和免疫反应对胰腺癌的发展影响重大,NEK7-SPGS 与 NLRP3 表达水平显著相关,暗示其可能参与调节 NEK7-NLRP3 结合或处于其下游。然而,本研究也存在一定局限性,主要集中在对 NEK7-SPGS 基因集生物学功能的探索,缺乏对单个基因在胰腺癌中作用的细胞和动物实验,多数基因在胰腺癌中的表达特征和具体功能尚不清楚。未来,研究人员将在后续研究中进一步深入探讨这些问题。

总的来说,这项研究从新的视角探索了 NEK7 在胰腺癌焦亡和肿瘤微环境重塑中的作用,为胰腺癌的临床治疗提供了潜在的新靶点,具有重要的理论和实践意义,有望为胰腺癌患者带来新的希望。

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