科创月·濂享科研
深入揭秘:乳腺癌预后价值的神奇基因
乳腺癌,这位全球女性健康的隐形杀手,尽管在早期检测与治疗上取得了显著成就,但晚期及三阴性乳腺癌(TNBC)患者的预后之路依旧坎坷。本文将挖掘那些与乳腺癌患者整体生存率息息相关的神秘基因,并揭开肿瘤微环境中免疫细胞和免疫检查点的神秘面纱。
在这篇发表在《International Journal of Molecular Sciences》上的文章中,研究者们精心筛选出了对乳腺癌预后具有价值的宝贵基因。他们的发现,无疑为乳腺癌的深入研究及未来的治疗干预点亮了明灯。
乳腺癌亚型的细分与生存奥秘
本文的研究者们如同侦探般,借助TCGA数据库中的乳腺癌患者人口统计与分期信息(图1),通过多项逻辑回归精准定位独立临床预后因素(表1)。ER、PR、HER基因作为“解码钥匙”,明确划分出Luminal A、Luminal B、HER2富集型及三阴性四大乳腺癌亚型,各亚型预后各异。特别是PR的阳性表达,显著提升患者生存率。此外,确认年龄过中位数(56岁)与晚期为独立不良预后因素,均使死亡风险倍增,而性别与种族则无显著影响。该成果不仅描绘了乳腺癌亚型分布图谱,也为预后差异研究奠定了坚实基础(图2)。
图1
表1
图2
免疫响应的较量:好与坏的较量
GO分析结果显示,预后较差的乳腺癌患者肿瘤主要富集在细胞周期和DNA修复相关基因,而预后较好的患者肿瘤还富集在抗肿瘤免疫响应相关基因,如干扰素γ产生(图3A,B)。预后不佳(PP)组的肿瘤在干扰素γ产生等方面的基因富集明显减少(图3E)。通过GSEA集富集分析,揭示预后好的组(GP)在干扰素γ反应等方面显著富集,特别是在NK细胞、B细胞和树突细胞反应中(图3G)。
图3
基因差异:生与死的微妙平衡
对正常组织与乳腺癌样本进行差异表达基因分析(图3C,D,F)。结果显示,MUC2、CGA等基因在预后良好患者中发挥了重大作用;而MMP家族、ACTL8等基因则在预后不佳患者中肆虐,让生命变得脆弱。
而在PP组和GP组的基因差异表达分析中,选择了仅在PP组低表达和高表达而在GP组中未表现这一趋势的基因进行进一步分析。图4显示了10个与生存最相关的过表达和低表达基因,PGK1和KLRB1两个基因在预后分析中显示与生存率显著相关,这两个基因如同关键的钥匙,掌握着生存率的秘密。PGK1的高表达和KLRB1的低表达在PP组中都如同锁链,让患者无法打开生存的大门。
图4
免疫细胞的微观战场
CIBERSORTx分析精准透视肿瘤免疫微环境。研究显示,肿瘤内非极化的M0型巨噬细胞显著增多,抗炎的M2型巨噬细胞则减少。同时,T细胞滤泡辅助与调节性T细胞数量亦上升。值得注意的是,相较于GP组,PP组中细胞毒性T细胞、浆细胞、树突细胞及M1型巨噬细胞数量偏少,M2型巨噬细胞虽有增多但趋势不显著(图5)。
图5
免疫检查点的分子迷宫
最后,研究深入探索了免疫检查点的分子机制,识别出67个关键免疫检查点分子,它们精密调控免疫细胞的活动。其中20个分子在预后表现上展现出显著差异(图6):PP组中,6个免疫抑制因子基因与13个免疫激活因子基因表达均下调;独特的是,免疫激活因子基因ULBP1表达上调。这些分子表达差异对患者生存率的影响,在图7中的生存曲线中得以直观呈现。
图6
图7
结语
该研究剖析了乳腺癌的异质性、基因表达谱及免疫系统激活状态,揭示了影响预后的关键基因与免疫检查点分子,为乳腺癌的复杂性提供了新视角,也让我们期待乳腺癌未来可能的个性化治疗与精准诊断策略。
“濂享科研”——每日科研分享投稿活动旨在通过收集同学们对前沿医学文献的阅读投稿分享,鼓励同学们对医学前沿的好奇与探索,促进医学领域的知识共享和科研成果传播。
欢迎大家投稿:zlkjsjbtougao@163.com
END
出处:Mining TCGA Database for Genes with Prognostic Value in Breast Cancer (mdpi.com)
文编丨法医2102 李谨纤
排版丨雍奕豪
责编丨媒体运营部 范海竹
一审丨张菊
二审丨李乐
终审丨刘昭希