hsa-miR-21-5p作为透明细胞肾细胞癌的生物标志物:通过促进肿瘤进展和免疫逃逸影响预后与治疗反应

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Discover Oncology 2.9

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  本研究聚焦于透明细胞肾细胞癌(ccRCC)中hsa-miR-21-5p的致癌作用机制及临床意义。研究人员通过生物信息学分析、临床验证实验及功能富集研究,发现hsa-miR-21-5p的高表达与患者不良预后显著相关,并促进肿瘤进展和免疫逃逸。该分子通过调控钙离子转运、基底膜功能及JAK-STAT、cGMP-PKG等信号通路,影响肿瘤微环境并降低免疫治疗响应,同时增加对阿西替尼、舒尼替尼等靶向药物的敏感性。该研究为ccRCC的分子分型、预后评估及联合治疗策略提供了重要理论依据。

  
肾细胞癌(Renal Cell Carcinoma, RCC)是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一,其中透明细胞肾细胞癌(clear cell renal cell carcinoma, ccRCC)占其病例的80%–90%。近年来,ccRCC的发病率持续上升,已成为北美地区增长最快的癌症类型之一。晚期和转移性ccRCC患者的5年生存率极低,且对标准化疗和放疗反应有限。尽管手术、免疫抑制药物和靶向药物治疗是主要治疗手段,但术后复发和转移仍是重大临床挑战。尤其是靶向治疗虽然可延长无进展生存期,但长期使用易导致耐药性。因此,探寻新的生物标志物和治疗靶点,揭示ccRCC发生发展的分子机制,已成为当前研究的重点。
微RNA(microRNAs, miRNAs)作为一类短链非编码RNA,在基因表达调控中扮演重要角色,其表达异常与多种肿瘤的发生、进展及耐药性密切相关。其中,hsa-miR-21-5p作为一个在多种癌症中高表达且功能重要的分子,已被报道在乳腺癌、肝癌和胃癌等多种恶性肿瘤中起到促癌作用。然而,其在ccRCC中的具体功能、调控机制及临床应用潜力尚不明确。为此,Xu等人在《Discover Oncology》发表了一项系统研究,揭示了hsa-miR-21-5p在ccRCC肿瘤进展、免疫微环境调控及治疗响应中的多重作用。
该研究运用了多种关键技术方法,主要包括:基于TCGA数据库的转录组与临床数据挖掘;差异表达分析与生存建模;qPCR实验验证miRNA及其靶基因表达;TargetScanHuman数据库进行靶基因预测;GO、KEGG和GSEA功能富集分析;肿瘤微环境评分与免疫细胞浸润计算;以及药物敏感性分析。样本来源于公共数据库和临床组织验证队列。
研究结果包括以下几个方面:
3.1 Differential miRNA selection
通过差异表达分析筛选出在ccRCC中显著上调的miRNA,其中hsa-miR-21-5p表达在肿瘤组织中明显高于正常组织,且其高表达与患者不良预后密切相关。
3.2 Differential gene analysis and validation
进一步验证显示,hsa-miR-21-5p在ccRCC组织中的表达显著高于癌旁组织。生存分析表明,高表达组患者总生存期显著缩短。单因素与多因素Cox分析均证实其作为独立预后因子的价值。
3.5 Statistical analysis of clinical data
hsa-miR-21-5p的高表达与肿瘤分级、分期以及M期、N期显著相关,表明其表达水平与ccRCC恶性进展密切相关。
3.6 Predicting miRNA target genes
利用TargetScan预测发现,hsa-miR-21-5p可能靶向调控YOD1等多个基因,这些基因参与细胞凋亡、信号转导等重要生物学过程。
3.7 Coexpression analysis
共表达分析显示,hsa-miR-21-5p与多个靶基因呈负相关关系,进一步证实其通过抑制靶基因表达促进肿瘤发展。
3.8 GO enrichment analysis
GO分析提示,hsa-miR-21-5p可能通过调节钙离子运输、基底膜组成以及mRNA调控元件结合等分子功能,影响ccRCC的生物学行为。
3.9 KEGG enrichment analysis
KEGG通路分析显示,hsa-miR-21-5p可能通过JAK-STAT、cGMP-PKG、磷脂等信号通路参与肿瘤发生与免疫调节。
3.10 Gene set enrichment analysis
GSEA分析表明,低表达hsa-miR-21-5p的样本在脂肪酸代谢、氧化磷酸化等代谢通路中富集,而高表达样本则显著富集于免疫相关通路如吞噬体识别、抗原结合等,提示其可能通过代谢重编程和免疫调节双重机制促进肿瘤进展。
3.11 Tumour microenvironment analysis and differential analysis
肿瘤微环境分析显示,hsa-miR-21-5p高表达组的基质评分、免疫评分及综合评分均较高,表明其与肿瘤纯度低、免疫细胞浸润增多相关。
3.12 Immune cell infiltration, correlation, and therapeutic analysis
免疫浸润分析发现,hsa-miR-21-5p与M0巨噬细胞、调节性T细胞等免疫抑制性细胞呈正相关,而与树突状细胞、NK细胞等免疫效应细胞负相关。高表达组患者对免疫治疗响应较差,提示其可能促进免疫逃逸。
3.13 Drug sensitivity and sensitivity differential analysis
药物敏感性分析显示,hsa-miR-21-5p高表达患者对阿西替尼(axitinib)、舒尼替尼(sunitinib)、卡博替尼(cabozantinib)等靶向药物更具敏感性,为临床用药选择提供了依据。
3.14 Validation of the predicted target genes
通过qPCR实验验证了hsa-miR-21-5p的潜在靶基因,包括YOD1、KRIT1等,这些基因在肿瘤组织中表达显著差异,进一步支持了生物信息学预测结果。
综上所述,该研究系统揭示了hsa-miR-21-5p在ccRCC中作为致癌miRNA的多重功能:其高表达不仅与肿瘤恶性进展和患者预后不良密切相关,还通过调控靶基因表达、影响关键信号通路、重塑肿瘤代谢微环境以及促进免疫逃逸,显著影响临床治疗响应。此外,该研究还发现hsa-miR-21-5p高表达患者对部分靶向药物更为敏感,这为未来开发针对miRNA的个体化治疗策略提供了重要线索。这些发现不仅深化了对ccRCC分子机制的理解,也为该疾病的生物标志物研究和治疗选择提供了新的方向。
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