《Discover Oncology》:Multi-omics analysis identifies DLX4 as a novel biomarker for diagnosis, prognosis, and immune infiltration: from pan-cancer to renal cancer
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为探究 DLX4 在癌症中的作用机制,尤其是在肾癌中的功能,研究人员开展了泛癌分析。结果发现 DLX4 在多种癌症中异常表达,与预后相关,且在肾癌中促进病情进展。该研究为癌症诊断、预后判断及治疗提供了新靶点。
癌症,这个全球健康的 “头号公敌”,近年来发病率和死亡率持续攀升。据美国癌症协会报告,2022 年预计有 2000 万新癌症病例和 970 万癌症相关死亡病例,不仅严重威胁患者生命健康,还让家庭和社会背负沉重经济负担。目前,对于许多癌症,尤其是晚期和转移性癌症,治疗手段有限,患者预后不佳。寻找新的生物标志物和治疗靶点迫在眉睫。
在这样的背景下,青岛大学附属医院等机构的研究人员聚焦于 DLX4 基因展开研究。DLX4 作为发育 DLX 转录因子家族的关键成员,在胚胎发育中发挥重要作用,但它在癌症中的具体机制和潜在应用价值一直未被完全阐明。此次研究成果发表在《Discover Oncology》杂志上。
研究人员开展了一系列研究。在技术方法上,他们整合了多个公共数据库(如 TCGA、GTEx、HPA 等)的数据进行生物信息学分析;收集青岛大学附属医院患者的临床样本;运用空间转录组学、实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)、免疫组织化学(IHC)等实验技术进行验证。
研究结果如下:
DLX4 在多种癌症中的异常表达 :通过对多个数据库分析发现,DLX4 在 26 种癌症中过表达,在部分癌症(如 PRAD、SKCM 等)中表达下调。在多数癌症组织中,DLX4 免疫组化染色更强烈,且在细胞系中与细胞核共定位。
DLX4 的诊断和预后价值 :单因素 Cox 回归分析显示,DLX4 在六种肿瘤类型中是总生存期(OS)的危险因素,在胃腺癌中是保护因素。Kaplan-Meier 曲线评估结果与之相符,且 ROC 曲线表明 DLX4 能有效区分肿瘤和正常组织。
DLX4 的遗传变异 :分析发现 DLX4 有 43 个不同突变位点,最常见的突变类型是错义突变和单核苷酸多态性(SNP),且 DLX4 与错配修复(MMR)基因存在正相关。
DLX4 的功能富集和调控网络 :通过相关数据库分析,构建了 DLX4 的蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络和 TF-miRNA 调控网络。GO 和 KEGG 分析表明,DLX4 参与 DNA 复制、细胞周期等多个重要生物学过程和信号通路。
DLX4 与肿瘤特征及免疫的关系 :DLX4 与肿瘤突变负荷(TMB)、微卫星不稳定(MSI)、肿瘤纯度等存在相关性,且在 KIRC 和 LGG 中与免疫评分正相关,与多种免疫调节因子也呈正相关。
DLX4 的甲基化修饰 :研究发现 DLX4 启动子在 11 种癌症中存在高甲基化,且与甲基化相关修饰基因存在关联。
DLX4 促进透明细胞肾癌(ccRCC)进展 :在 ccRCC 中,DLX4 表达高于正常组织,且与死亡率增加相关。空间转录组学显示 DLX4 主要在肿瘤细胞中表达,实验验证其在肾癌组织中过表达。
研究结论和讨论部分指出,DLX4 在多种癌症中显著过表达,与患者预后不良相关。在肾癌中,DLX4 的过表达与调节性 T 细胞(Tregs)和辅助性 T 细胞 2(Th2)的浸润有关,可能通过多种机制促进肾癌进展。该研究为癌症的诊断、预后判断和免疫治疗提供了新的生物标志物和潜在治疗靶点。不过,研究也存在局限性,如 ccRCC 的预后验证需要多中心队列研究,结果还需进一步实验验证,DLX4 的临床应用价值也有待更大规模前瞻性研究确认。但总体而言,这项研究为癌症研究开辟了新方向,具有重要的理论和实践意义。
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