二硫死亡相关基因风险模型:肾癌精准诊疗新希望

【字体: 时间:2025年04月23日 来源:Discover Oncology 2.8

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  肾癌(RCC)中肾透明细胞癌(KIRC)占比超 80%,预后差。为探究二硫死亡(Disulfidptosis)与 KIRC 预后的关系及相关基因(DAGs)预测治疗反应的可能性,研究人员构建 DAGs 风险模型。结果显示该模型预测准确性高,且高低风险组免疫及治疗反应不同,为个性化治疗提供依据。

  肾癌,这个隐匿在人体泌尿系统的 “杀手”,一直以来都严重威胁着人类健康。肾细胞癌(RCC)作为一种常见的泌尿系统恶性肿瘤,在全球癌症发病率中位居前列。其中,肾透明细胞癌(KIRC)又是 RCC 中最主要的类型,占比超过 80%。虽然随着医学的进步,RCC 相关死亡率有所下降,早期局限性 RCC 患者 5 年生存率可达 93%,但现状仍不容乐观。约三分之一的早期 RCC 患者在确诊时就已出现转移,而 KIRC 患者,尤其是转移性肾细胞癌(mRCC)患者,预后情况很差。
目前,免疫检查点抑制剂(ICIs)联合靶向治疗虽已成为 mRCC 的主要治疗手段,但疗效和应用受到诸多限制。现有的基于肿瘤 - 淋巴结 - 转移分期和 Fuhrman 分级的评分系统,无法为精准治疗提供关键的分子标记。因此,寻找新的与免疫微环境相关的预后分子生物标志物,提升 KIRC 患者的精准预后评估水平,成为了医学领域亟待解决的重要问题。

在这样的背景下,汕头大学医学院肿瘤医院的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于一种新型的调节性细胞死亡方式 —— 二硫死亡(Disulfidptosis),试图探索其与 KIRC 预后的关联,以及利用二硫死亡相关基因(DAGs)预测治疗反应的可能性。该研究成果发表在《Discover Oncology》杂志上,为 KIRC 的诊疗带来了新的希望。

研究人员在本次研究中运用了多种关键技术方法。首先,从癌症基因组图谱数据库(TCGA)获取 KIRC 患者的临床数据和 RNA 序列,并对数据进行整理和标准化处理。接着,通过无监督聚类分析,依据 23 个 DAGs 对患者进行分类;利用主成分分析(PCA)等方法,深入研究不同分子亚型的特征 。此外,构建风险模型和列线图(nomogram)时,运用了 Cox 分析和 Lasso 回归等统计方法,以此评估模型的预测准确性。

下面来看看具体的研究结果:

  1. DAGs 在 KIRC 中的遗传特征:研究人员分析了 23 个 DAGs 在 KIRC 组织和正常组织中的表达差异,发现部分基因在肿瘤组织中表达上调,部分则下调。通过蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络分析,揭示了这些基因间的潜在功能关系和相关通路。同时,对体细胞突变和拷贝数变异(CNV)的分析表明,多数 DAGs 存在变异,且部分基因的变异与预后相关。
  2. DAGs 簇与 TME 的相关性:通过无监督共识聚类算法,研究人员将 KIRC 患者分为两个离散的二硫死亡相关簇(Cluster A 和 Cluster B)。PCA 进一步验证了这种分子亚型的划分。与 Cluster B 相比,Cluster A 患者的总生存期(OS)和疾病特异性生存期(DSS)更长,且 Cluster A 中免疫细胞浸润水平更高,多种免疫相关生物信号表达更强。
  3. DAG 相关 DEGs 的综合分析:研究人员对 DAGs 亚型中的差异表达基因(DEGs)进行分析,共鉴定出 19 个 DEGs,并据此将 KIRC 样本分为三个基因簇亚型。临床结果分析显示,基因簇 A 的患者 OS 和 DSS 明显优于其他两组。KEGG 和 GO 富集分析表明,DEGs 与多种癌症相关通路及生物学过程密切相关。
  4. 基于 DAG 相关 DEGs 构建预后模型:研究人员通过单变量 Cox 分析和 Lasso - Cox 回归,筛选出 11 个关键基因,构建了二硫死亡风险评分模型。该模型能有效将 KIRC 患者分为高、低风险组,且低风险组患者预后更好。风险评分与临床病理特征分析表明,高风险评分与晚期临床病理特征相关,可作为有前景的预后标志物。
  5. DAG 风险评分列线图的构建与验证:综合临床数据和 DAG 风险评分,研究人员构建了列线图,用于预测 KIRC 患者 1、3 和 5 年的生存概率。该列线图经校准曲线和 ROC 曲线验证,具有良好的预测性能,能准确预测患者的生存结局。
  6. DAG 风险评分组的免疫景观:研究人员运用多种算法分析低、高风险组的免疫细胞组成,发现 DAG 风险评分与多种免疫细胞的浸润相关。高风险组免疫抑制状态明显,但同时其抗肿瘤免疫细胞的富集程度也较高。这表明风险评分亚型有望用于预测免疫治疗反应。
  7. DAG 风险评分的突变和免疫治疗反应:研究发现,高风险组的肿瘤突变负荷(TMB)更高,低 TMB 患者生存结局更好。同时,低风险组患者的免疫检查点蛋白表达水平更高,对免疫治疗的反应更好。TIDE 评分进一步验证了这一结果,表明低风险组患者更能从免疫治疗中获益。
  8. DAG 风险评分亚型的药物敏感性预测:研究人员对多种药物在不同 DAG 风险评分亚型中的半最大抑制浓度(IC50)进行分析,发现低风险组患者对大多数药物更为敏感,如索拉非尼、帕唑帕尼等。这为针对不同风险组患者选择合适的靶向治疗药物提供了重要依据。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:基于 DAGs 的风险评分可作为 KIRC 靶向治疗和免疫治疗的重要指标,通过将患者分为不同风险组,能够推动个性化治疗的发展,改善 KIRC 患者的预后。该研究首次全面地将二硫死亡与 KIRC 的免疫浸润分析相结合,为深入理解 KIRC 的预后和治疗反应提供了新的视角。研究中确定的关键生物标志物及其在肿瘤微环境(TME)中的作用,为癌症调节性细胞死亡机制的研究及其临床应用做出了重要贡献。不过,研究也存在一定局限性,如数据来源于公开数据库,可能存在样本量和回顾性分析带来的偏差。未来还需更大、更多样化的队列研究以及前瞻性临床试验,进一步验证研究结果,并深入探索相关分子机制,从而更好地将研究成果转化为临床实践,为 KIRC 患者带来更多的生存希望。

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