TMEM119与NRXN2:胃癌肝转移预后预测的新型生物标志物及其临床意义
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时间:2025年09月28日
来源:Advances in Cancer Biology - Metastasis 2
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本研究针对胃癌肝转移机制不明的临床难题,通过生物信息学挖掘与组织芯片验证,发现TMEM119和NRXN2的高表达与肝转移及不良预后显著相关,为胃癌转移预警提供了新型分子靶标和潜在治疗策略。
胃癌作为消化系统高发恶性肿瘤,其居高不下的死亡率主要归因于肿瘤转移,尤其是肝转移。尽管早期筛查和治疗手段不断进步,胃癌仍是全球癌症相关死亡的第三大原因。肿瘤细胞通过血流播散至肝脏的过程涉及多个分子机制的复杂调控,包括细胞侵袭、血管生成、循环存活及远端器官定植等环节。由于胃癌具有高度异质性,且肝脏独特的微环境特征,使得肝转移机制尤为复杂,亟需发现有效的预测标志物以改善患者预后。
研究人员利用癌症基因组图谱(TCGA)数据库中胃癌患者的mRNA表达数据,系统分析了无转移、肝转移和其他转移三组样本的差异表达基因。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建基因模块,发现灰色模块(MEgrey)与肝转移显著相关。该模块中的核心基因TMEM119(跨膜蛋白119)和NRXN2(神经连接蛋白2)在肝转移组中表达显著上调,且与患者总生存期缩短密切相关。单因素Cox回归分析显示二者风险比(HR)均大于1,提示高表达会增加死亡风险。研究进一步在380例胃癌患者的组织芯片(TMA)队列中验证了这一结果,免疫组化(IHC)证实TMEM119和NRXN2在肝转移组织中高表达,且高表达患者预后较差。
本研究主要采用以下关键技术方法:基于TCGA数据库的RNA测序(RNA-Seq)数据挖掘、DESeq2差异表达分析、WGCNA模块构建、Cytoscape网络可视化、Kaplan-Meier生存分析、单因素Cox回归模型以及组织芯片构建与免疫组化验证。
识别目标基因
通过差异表达分析发现,非转移组与肝转移组之间存在533个差异表达基因(407个上调,126个下调),非转移组与其他转移组之间存在361个差异基因(192个上调,169个下调)。
共表达网络构建与关键模块识别
WGCNA分析筛选出5个基因模块,其中灰色模块(MEgrey)与肝转移显著相关(p<0.05),包含289个基因,被确定为具有临床意义的核心模块。
构建基因共表达网络并识别MEgrey中的枢纽基因
在MEgrey模块中构建共表达网络,筛选出连接度≥12的20个枢纽基因,包括TMEM119和NRXN2。
系统筛选枢纽基因确定TMEM119和NRXN2为关键候选生物标志物
通过四步筛选(表达差异、预后价值、网络中心性、风险模型),最终确定TMEM119和NRXN2为最具潜力的生物标志物。二者在肝转移组中表达显著高于其他组,高表达与较短生存期和较高死亡风险相关。
胃癌数据库标本验证
在380例胃癌患者的组织芯片中,免疫组化显示TMEM119和NRXN2在肝转移组织中高表达,且高表达患者总生存期显著缩短,验证了其预后预测价值。
研究表明,TMEM119可能通过激活PI3K/AKT和TGF-β/BMP信号通路促进肿瘤细胞侵袭和迁移,而NRXN2可能通过影响细胞间连接或肿瘤免疫微环境介导转移过程。二者协同作用可能共同驱动胃癌肝转移的发生。该发现不仅为胃癌肝转移提供了新的预后标志物,还提示TMEM119和NRXN2作为 transmembrane protein(跨膜蛋白)具有成为抗体药物偶联物(ADC)治疗靶点的潜力。尽管研究存在样本量限制和回顾性设计的不足,但通过独立队列验证显著增强了结论的可靠性。未来需通过功能实验进一步阐明其分子机制,并在前瞻性队列中验证其临床适用性。
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