TOP2A作为脑胶质瘤预后预测新靶点的生物信息学与临床验证研究

《Hormones & Cancer》：The analysis of TOP2A as a potential target for predicting the prognosis of brain glioma in the TCGA database and in single-center study

　　本研究针对脑胶质瘤恶性程度高、预后差的问题，通过TCGA数据库挖掘和单中心临床样本验证，首次系统证实TOP2A表达与胶质瘤患者生存预后显著相关。研究结合生物信息学分析和免疫组化实验，发现TOP2A高表达组患者生存期明显缩短，且与WHO分级呈正相关，为胶质瘤分子靶向治疗提供了新的潜在靶点。

　　

在神经肿瘤领域，脑胶质瘤始终是困扰医学界的重大难题。这种起源于神经胶质细胞的恶性肿瘤，年发病率高达3-8/10万，因其侵袭性强、手术切除困难，患者预后普遍较差。随着生物信息学技术的发展，科学家们开始从基因层面寻找突破口，希望通过发现关键致病基因来改善诊断和治疗策略。

在这项发表于《Hormones》的研究中，沈婷婷等研究者将目光聚焦于TOP2A（DNA拓扑异构酶IIα）这一潜在靶点。TOP2A作为调控DNA拓扑结构的核心酶类，在细胞分裂过程中催化DNA双链断裂，促进基因转录。既往研究表明，TOP2A在多种恶性肿瘤中异常高表达，但其在胶质瘤中的具体作用尚不明确。

为了解开这一谜题，研究团队开展了多层次的研究。他们首先从TCGA数据库获取529例胶质瘤基因表达数据，通过生物信息学方法筛选出17个与患者预后相关的核心基因，其中TOP2A位列首位。随后，他们从安徽医科大学第一附属医院病理中心收集了161例胶质瘤组织标本，采用免疫组化技术对TOP2A表达进行验证，并结合患者临床资料进行深入分析。

主要技术方法包括：1）TCGA数据库挖掘与生物信息学分析；2）免疫组化（EnVision二步法）检测蛋白表达；3）生存分析（Kaplan-Meier曲线和ROC模型）；4）临床相关性分析（COX回归和Nomogram图）；5）基因功能富集分析（GSEA）。

研究结果显著：

表达趋势分析显示，TOP2A在胶质瘤中呈现明显的表达异质性，其表达水平与肿瘤恶性程度密切相关。

生存分析证实，TOP2A高表达组患者总生存期显著缩短，ROC曲线下面积（AUC）大于0.7，表明预测模型准确性良好。

临床相关性分析通过Nomogram图直观展示了TOP2A表达、患者年龄和肿瘤分级对预后的影响权重。

COX回归分析显示，在多因素分析中，TOP2A表达、年龄和肿瘤分级均为独立预后因素。

基因共表达分析发现CD276等基因与TOP2A表达高度相关，GSEA富集分析提示这些基因主要参与细胞周期调控等通路。

免疫组化结果明确显示，TOP2A在高级别胶质瘤（WHO III-IV级）中的表达显著高于低级别组（WHO I-II级），且男性患者表达水平更高。

真实世界数据验证进一步证实了生物信息学分析结果，TOP2A高表达与不良预后密切相关。

讨论部分指出，本研究创新性地将生物信息学分析与临床验证相结合，证实TOP2A可作为胶质瘤独立的预后预测指标。尽管研究存在一定局限性（如未能深入探讨TOP2A作用机制，部分患者缺乏IDH1和1p/19q检测数据），但其结果为进一步研究提供了重要基础。

该研究的重大意义在于：首次通过多中心数据验证了TOP2A在胶质瘤预后评估中的价值，为开发新的分子诊断标志物和靶向治疗策略提供了理论依据。未来研究可着重探索TOP2A在胶质瘤发生发展中的具体分子机制，以及其作为治疗靶点的临床应用前景。