卵巢癌中PFAS的预后关联：探索性分析带来的新见解

　　本研究聚焦卵巢癌(OC)预后预测标志物缺失的临床难题，系统探讨了全氟/多氟烷基化合物(PFAS)暴露与OC预后的关联。研究人员通过整合多组学数据构建了基于PFAS相关mRNA的预后预测模型，发现PFAS衍生风险评分能有效预测患者总体生存期(OS)和无进展生存期(PFS)，并通过分子对接和体外实验验证了PFAS通过调控SLC22A2等关键基因促进OC恶性表型的作用机制。该研究为环境污染物影响肿瘤预后提供了新证据，为OC个体化治疗提供了潜在生物标志物。

　　

卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中最致命的类型，其五年生存率始终低于50%，这主要归因于疾病早期症状隐匿、诊断多处于晚期，以及治疗过程中产生的耐药性。尽管手术治疗和化疗方案不断优化，但卵巢癌患者依然面临着高复发率和低生存率的严峻挑战。更令人担忧的是，目前临床缺乏可靠的预测生物标志物来评估患者的个体化预后和药物反应，导致治疗策略选择存在盲目性。近年来，环境暴露因素在肿瘤发生发展中的作用日益受到关注，其中全氟和多氟烷基物质(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)作为一类具有内分泌干扰特性的持久性环境污染物，被证明与多种女性生殖系统疾病风险增加相关，但其对卵巢癌预后的具体影响尚未明确。

在此背景下，浙江大学医学院附属妇产科医院临床研究中心的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表了创新性研究，首次系统探讨了PFAS暴露与卵巢癌临床预后的关联，并构建了基于PFAS相关mRNA的预后预测模型。该研究通过整合生物信息学分析、计算模拟和实验验证的多学科方法，揭示了PFAS通过调控特定基因表达影响卵巢癌恶性进展的分子机制，为环境污染物与肿瘤预后的关联研究提供了新的证据链。

研究人员采用了几项关键技术方法：从比较毒物基因组学数据库(CTD)获取PFAS相关mRNA数据，从TCGA和GEO数据库获取卵巢癌患者的mRNA表达和临床病理信息；运用Cox比例风险回归、随机生存森林和lasso回归等多种机器学习算法筛选预后相关mRNA并构建风险评分模型；采用分子对接技术评估PFAS与靶蛋白的结合能力；通过体外细胞实验（包括CCK8、细胞迁移和侵袭实验）验证PFAS对卵巢癌细胞表型的影响。研究队列包括TCGA数据库中的373例卵巢癌病例（随机分为训练集和测试集）和GEO GSE17260数据集的110例病例作为外部验证集。

3.1. PFAS衍生风险评分对卵巢癌患者预后的分层作用

研究人员首先通过多步骤筛选流程，从10982个PFAS相关mRNA中鉴定出与OS和PFS显著相关的mRNA。最终构建了两个独立的风险评分公式：OS风险评分=0.20432×SLC22A2+0.17994×PSMC4+0.13672×SPOCK3-0.24122×SSBP1+0.14511×MMP19+0.15092×APOD+0.17354×CALB2；PFS风险评分=0.24923×SLC22A2+0.18098×SNHG17+0.24196×APOD。Kaplan-Meier分析显示，基于风险评分分层的高危组和低危组在OS和PFS方面存在显著差异，高危组患者预后明显较差。值得注意的是，SLC22A2和APOD同时参与了OS和PFS风险评分的构建，提示这两个基因在PFAS影响卵巢癌预后中的核心作用。

3.2. 整合PFAS相关mRNA和临床病理因素建立卵巢癌预后预测模型

研究进一步将PFAS衍生风险评分与临床病理因素（年龄、分期和残留肿瘤状态）整合，构建了综合预测模型。多变量分析证实，分期和风险评分都是OS和PFS的独立预测因子。时间依赖性ROC曲线分析显示，PFAS衍生风险评分单独使用时，在训练集、测试集和外部验证集中对1年OS的预测AUC值分别为0.71、0.67和0.66；对1年PFS的预测AUC值分别为0.70、0.65和0.61。当风险评分与临床病理因素结合后，预测性能得到进一步提升，表明PFAS相关分子特征为传统临床指标提供了有价值的补充信息。

3.3. PFAS衍生风险评分与药物敏感性的相关性

药物敏感性分析揭示了风险评分与化疗药物反应之间的显著关联。研究发现，高危组患者对常用卵巢癌化疗药物（包括紫杉醇、卡铂、吉西他滨和多西他赛）的半数抑制浓度(IC₅₀)值显著高于低危组，表明低危组患者可能从这些化疗药物中获得更大益处。这一发现具有重要临床意义，提示PFAS衍生风险评分不仅能预测预后，还可能指导化疗药物的个体化选择。

3.4. 分子对接：PFOA与OC预后相关mRNA分子的相互作用

通过分子对接分析，研究人员评估了全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid, PFOA)作为PFAS代表性物质与八个卵巢癌预后相关mRNA编码蛋白的结合能力。结果显示PFOA与这些靶蛋白成功对接，表现出良好的结合能和稳定的构象取向。结合位点主要通过氢键、疏水作用和静电力介导强相互作用，表明PFOA与预后相关mRNA的靶蛋白之间存在高亲和力，这为PFAS直接调控这些靶蛋白的结构和功能提供了分子层面的证据。

3.5. PFOA暴露对卵巢癌细胞恶性行为的影响

体外实验证实了PFOA暴露对卵巢癌细胞恶性表型的促进作用。CCK8分析显示，1 nM PFOA处理显著增强了OVCAR3和A2780细胞的增殖能力，但当PFOA浓度高于10 nM时，细胞增殖反而受到抑制，表明低浓度PFOA可能促进肿瘤生长，而高浓度则产生细胞毒性作用。伤口愈合实验和Transwell侵袭实验进一步证明，PFOA处理显著提高了卵巢癌细胞的迁移和侵袭能力。RT-qPCR分析发现，PFOA处理诱导了预后相关mRNA表达的显著改变，特别是在OVCAR3细胞中，SLC22A2、SPOCK3和APOD表达明显上调，这与生物信息学分析中这些基因与不良预后的关联一致。

研究结论与讨论部分强调，这是首次全面探讨PFAS在卵巢癌患者中的预后意义的研究，不仅识别了一组PFAS相关mRNA，开发了基于多基因的预后预测模型，还在独立队列中验证了其性能。药物敏感性和分子对接分析表明，PFAS衍生风险评分能够指示不同风险组患者的异质性药物反应，同时阐明了PFAS与预后mRNA靶标相互作用的机制相关性。体外表型分析进一步证实了PFOA暴露促进卵巢癌细胞恶性表型的作用。

研究发现SLC22A2、PSMC4、SPOCK3、MMP19、APOD和CALB2是正向贡献于风险评分的预后基因，而SSBP1则表现出保护作用，这与先前关于SSBP1在维持基因组稳定性和抑制肿瘤进展中功能的发现一致。SLC22A2（也称为hOCT2）编码一种作为有机阳离子转运体的 transmembrane 蛋白，介导内源性化合物和外源性药物的细胞摄取，在卵巢癌细胞系中高表达。本研究显示SLC22A2水平升高和高风险评分与卵巢癌不良预后（包括化疗耐药）相关，这与Burger等报道的顺铂治疗卵巢癌患者中化疗应答者的SLC22A2表达频率比无应答者低三倍的结果一致。SLC22A2过表达可能通过调控有机阳离子转运系统损害化疗药物的细胞内积累。APOD作为人类血浆脂质转运系统的蛋白组分，可能通过氧化应激机制加剧肿瘤进展，因为活性氧是癌症进展的标志，APOD水平升高可能通过氧化还原失衡机制放大氧化损伤。

研究的重要意义在于开发了基于PFAS相关分子特征的卵巢癌预后预测模型，证明PFAS衍生分子风险评分在内部和外部验证集中均具有良好的预测性能。识别的高危组和低危组在OS和PFS方面存在显著差异。PFAS衍生风险评分不仅对临床结局具有 robust 预测价值，还与卵巢癌患者的化疗敏感性相关。紫杉醇联合卡铂是卵巢癌的一线化疗方案，然而部分患者对这些药物表现出有限治疗反应。化疗耐药是高复发率和死亡率的重要驱动因素，约80%的化疗耐药患者在疾病复发后被识别。本研究揭示PFAS衍生风险评分在早期预测卵巢癌患者药物反应方面具有价值，其他卵巢癌化疗药物如吉西他滨和多西他赛在低危组中也显示出较低的IC₅₀值。这些结果突出了PFAS在预测化疗反应和卵巢癌预后方面的潜力。

最后，体外分析进一步验证了PFOA暴露显著增强卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。RT-qPCR证实PFOA处理后两种卵巢癌细胞系中SLC22A2显著上调，尽管并非所有先前识别的卵巢癌预后相关mRNA都得到验证。这种差异可能源于实验仅在卵巢癌细胞系中进行，而组织特征反映了整合的肿瘤微环境，包括恶性细胞、基质细胞和免疫细胞。因此，需要进一步的体外和体内实验深入探索PFAS与卵巢癌关系的具体机制。尽管如此，研究结果仍支持PFAS诱导的分子变化与卵巢癌不良临床预后相关的假设，提醒人们鉴于PFAS在环境中的广泛存在及其对卵巢健康的潜在长期影响，需要进一步研究PFAS在卵巢癌预后中的作用。

该研究的创新点在于首次基于PFAS相关mRNA系统评估复杂PFAS暴露与卵巢癌预后的关系，而先前研究仅关注单一或几种PFAS与癌症发生发展的关联。然而，研究也存在一些局限性：TCGA和GEO数据集的回顾性性质固有地限制了临床信息的完整性，这些数据集间的平台特异性批次效应可能影响结果；实验验证仅关注PFOA诱导的卵巢癌细胞增殖、侵袭和迁移改变，而未涉及其他PFAS化合物及其潜在的协同促肿瘤效应；体外实验无法完全复现肿瘤微环境的复杂性，临床队列验证仍是推进这些发现的关键下一步。

总之，该研究强调了PFAS在卵巢癌进展中的预后意义，构建了基于PFAS相关mRNA的预后预测模型。药物敏感性分析为个体化治疗提供了潜在参考，表明PFAS衍生风险评分不仅能预测卵巢癌预后，还能指导临床治疗策略的选择。未来研究应致力于阐明PFAS发挥其致癌作用影响卵巢癌进展的具体机制，这可能为制定靶向治疗策略以减轻其对卵巢癌预后的不利影响铺平道路。总体而言，这些发现强调了对PFAS在卵巢癌预后中作用进行进一步研究的迫切需求。