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PBK作为新型生物标志物在肝细胞癌中的诊断和预后价值:免疫浸润与甲基化调控机制研究
《Journal of Molecular Histology》:PBK as a novel biomarker performed excellent diagnostic and prognostic value in HCC associated with immune infiltration and methylation
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月04日 来源:Journal of Molecular Histology 2.9
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本文推荐:针对肝细胞癌(HCC)诊断和预后预测的临床难题,西安医学院第一附属医院团队通过TCGA数据挖掘构建了14基因预后模型,发现PBK/BUB1/NUF2/CDCA8为核心节点,其中PBK通过甲基化失调促进肿瘤进展并调控Th2/aDC等免疫细胞浸润。该研究为HCC提供了兼具诊断和预后价值的分子靶点,发表于《Journal of Molecular Histology》。
肝癌作为"沉默的杀手",在中国每年导致超过30万患者死亡,其中肝细胞癌(HCC)占比高达85%。尽管手术切除和靶向治疗不断进步,晚期HCC患者的5年生存率仍不足12.5%。这种严峻现状主要源于两大瓶颈:早期诊断缺乏敏感标志物,以及肿瘤异质性导致治疗效果差异显著。传统依赖AFP检测和影像学的方法存在灵敏度低、成本高等缺陷,而新兴的免疫检查点抑制剂仅对部分患者有效。更令人担忧的是,HCC发病机制复杂,涉及乙肝病毒感染、代谢异常等多重因素,使得单一靶点的临床应用举步维艰。在此背景下,寻找能同时满足诊断准确性、预后预测性和机制解释性的生物标志物,成为突破HCC诊疗困境的关键。
西安医学院第一附属医院的研究团队通过整合多组学数据和实验验证,在《Journal of Molecular Histology》发表了一项创新性研究。他们首先利用TCGA数据库中368例HCC样本和50例癌旁组织进行差异表达分析,筛选出419个上调基因。通过LASSO算法构建14基因预后模型,结合STRING蛋白互作网络锁定PBK、BUB1、NUF2和CDCA8四个核心节点。临床样本验证显示PBK表达与TNM分期、AFP水平正相关,并通过甲基化位点cg17973772调控其表达。体外实验证实沉默PBK可显著抑制HepG2和Huh-7细胞的增殖、迁移能力。这项研究首次系统揭示了PBK通过"甲基化-免疫微环境"双轴调控HCC进展的分子机制。
关键技术方法包括:1)从TCGA和GEO数据库获取368例HCC转录组数据;2)采用limma包筛选差异基因,LASSO回归构建预后模型;3)STRING数据库构建蛋白互作网络;4)ssGSEA算法分析免疫浸润;5)MethSurv预测甲基化位点;6)临床样本qPCR验证;7)shRNA沉默PBK后CCK-8、Transwell等功能实验。
主要研究结果:
差异表达与功能富集:筛选出419个上调基因,显著富集于细胞周期(adj.P<0.01)、PI3K-Akt通路等肿瘤相关通路。热图显示TOP50上调基因在肿瘤组织表达量显著升高(Log2FC>2)。
预后模型构建:14基因特征(含PBK等)将患者分为高低风险组,高风险组5年生存率降低42%(P<0.0001)。GSEA分析提示高风险组激活PI3K/Akt/mTOR等促癌通路。
关键节点鉴定:PPI网络显示PBK、BUB1、NUF2和CDCA8为枢纽蛋白,诊断AUC均>0.96。多因素Cox证实仅PBK是疾病特异性生存的独立风险因子(HR=1.643,95%CI:1.160-2.328)。
临床相关性:PBK表达与T3/T4期(P=0.003)、血管侵犯(P=0.008)正相关,且与Th2细胞浸润(r=0.38)呈正相关,与CD8+T细胞(r=-0.41)负相关。
甲基化调控:cg17973772位点低甲基化患者生存期缩短8.3个月(P=0.012),且与甲基化酶RBMX表达负相关(r=-0.45)。
功能验证:shRNA沉默PBK使HepG2细胞增殖率下降62%(P<0.001),侵袭细胞数减少73%(P<0.01),证实其促癌功能。
这项研究通过多维度解析提出了创新性结论:PBK作为HCC新型生物标志物,其诊断价值(AUC=0.98)超越传统AFP检测;通过cg17973772位点甲基化失调导致表达上调,进而重塑免疫微环境(促进Th2/抑制CD8+T细胞);临床前实验证实其调控HCC细胞周期和转移的关键作用。相比既往研究,该团队首次将PBK的甲基化调控、免疫微环境重塑和临床预后预测三方面证据链完整串联,为开发"甲基化-PBK-免疫"三联疗法提供了理论依据。未来研究可进一步探索PBK抑制剂与PD-1联用的协同效应,以及其作为液体活检标志物的转化潜力。
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