生物信息学分析表明，hsa-miR-101-3p下调PIEZO1与头颈部鳞状细胞癌患者的不良预后之间存在关联，这一过程是通过焦点黏附途径介导的

《Oncology and Translational Medicine》：Bioinformatics analysis of the association between hsa-miR-101-3p–induced downregulation of PIEZO1 and poor prognosis in head and neck squamous cell carcinoma mediated by the focal adhesion pathway

　　PIEZO1在头颈部鳞状细胞癌（HNSC）中高表达，与肿瘤分级和预后不良相关，并通过调控ITGA5、LAMC2、PXN和VEGFC等细胞黏附基因影响癌变。miR-101-3p的下调促进PIEZO1表达，提示其作为治疗靶点的潜力。

　　在医学和生物科学领域，头颈癌（Head and Neck Squamous Cell Carcinoma, HNSC）是一种具有高致死率的常见恶性肿瘤类型，影响着包括喉部、口腔、鼻咽部和下咽部等多个解剖区域。由于其早期症状不明显、诊断困难以及治疗效果有限，HNSC的预后常常较差。目前，治疗手段主要包括手术、放疗、化疗和免疫治疗，但总体的5年生存率仅为50%，并且超过一半的患者在治疗后三年内出现局部复发。因此，寻找新的生物标志物和治疗靶点对于改善HNSC患者的生存率和治疗效果具有重要意义。

在这一背景下，科学家们对一种名为PIEZO1的机械敏感离子通道蛋白展开了深入研究。PIEZO1属于PIEZO家族，这一家族在细胞对机械刺激的感知和响应中起着关键作用。虽然PIEZO1在多种肿瘤中的作用已被部分揭示，例如它在结直肠癌、乳腺癌和宫颈癌中被证实能够促进肿瘤的侵袭和转移，但在HNSC中的功能尚不清楚。本研究旨在通过生物信息学分析和体外实验，系统探讨PIEZO1在HNSC中的表达模式、临床意义及其潜在的分子机制，以期为HNSC的诊断和治疗提供新的思路。

为了全面评估PIEZO1在HNSC中的表达情况，研究者首先利用了The Cancer Genome Atlas（TCGA）数据库，该数据库包含了大量癌症相关基因表达数据。通过对这些数据的分析，研究人员发现，PIEZO1在HNSC组织中的表达显著高于相邻的非癌组织。此外，通过免疫组织化学技术对20例来自合肥第二人民医院的HNSC患者样本进行检测，进一步验证了这一结果。结果显示，PIEZO1在HNSC组织中呈阳性表达，且主要位于细胞质中，这表明PIEZO1在HNSC中的表达不仅局限于细胞膜，还可能与细胞内的信号传导机制密切相关。

研究还进一步探讨了PIEZO1表达水平与HNSC临床病理特征之间的关系。通过分析，研究者发现PIEZO1的表达水平与HNSC的分级存在显著正相关，尤其是在II级肿瘤中，PIEZO1的表达水平更高。这一发现提示，PIEZO1可能在HNSC的发展过程中扮演着重要的角色，其表达水平的升高可能与肿瘤的恶性程度和进展密切相关。此外，使用Kaplan-Meier分析工具，研究人员评估了PIEZO1在HNSC患者中的预后价值，发现高表达的PIEZO1与较差的总体生存率之间存在显著关联。这表明，PIEZO1不仅是一个重要的生物标志物，还可能成为预测患者预后的关键指标。

在探究PIEZO1调控机制的过程中，研究者发现hsa-miR-101-3p这一微小RNA（miRNA）可能与PIEZO1的表达水平存在负相关关系。miRNA在调控基因表达中起着至关重要的作用，它们通过与靶基因的mRNA结合，影响其稳定性或翻译效率，从而在肿瘤的发生和发展中发挥重要作用。通过OncomiR数据库的分析，研究者发现hsa-miR-101-3p在HNSC组织中的表达显著低于正常组织，且其低表达水平与患者较差的生存率相关。这提示，hsa-miR-101-3p可能是一种肿瘤抑制性miRNA，其功能可能是通过抑制PIEZO1的表达来实现的。这一发现为HNSC的治疗提供了新的方向，即通过调节miR-101-3p的表达来影响PIEZO1的活性，进而抑制肿瘤的发展。

为了进一步理解PIEZO1在HNSC中的作用，研究者对与PIEZO1共表达的基因进行了功能注释和通路富集分析。这些基因主要涉及细胞黏附、迁移和肿瘤微环境的调控等生物学过程。通过使用UALCAN和cBioPortal两个数据库，研究人员筛选出329个在不同癌症类型中与PIEZO1共表达的基因，并对其功能进行了深入分析。结果显示，这些基因中有一些与焦亡（focal adhesion）相关，包括ITGA5、LAMC2、PXN和VEGFC。焦亡是细胞与细胞外基质（ECM）之间建立稳定连接的重要过程，它在肿瘤的侵袭和转移中起着关键作用。因此，PIEZO1可能通过调控这些焦亡相关基因的表达，影响HNSC的生物学行为。

在进一步的分析中，研究者使用GEPIA数据库验证了PIEZO1与ITGA5、LAMC2、PXN和VEGFC之间的显著正相关关系。这些基因在HNSC组织中的表达水平明显高于正常组织，并且与患者的不良临床结局密切相关。例如，ITGA5通过与ACTN1（肌动蛋白结合蛋白1）相互作用，促进HNSC细胞的生长、侵袭和转移能力，从而影响患者的预后。VEGFC则与肿瘤的血管生成密切相关，其高表达水平不仅与患者的年龄、性别、种族和肿瘤分期有关，还直接导致总体生存率和无病生存率的下降。这些发现表明，PIEZO1可能通过调控这些关键基因的表达，影响HNSC的侵袭性、转移能力和患者预后。

此外，研究者还探讨了PIEZO1与miR-101-3p之间的调控关系。通过starBase数据库的分析，研究人员发现PIEZO1的表达水平与miR-101-3p的表达存在显著负相关。这一结果提示，miR-101-3p可能通过直接靶向PIEZO1的mRNA，从而抑制其表达，发挥肿瘤抑制作用。在其他癌症类型中，miR-101-3p已被证明能够通过调控Birc5、SOX2和KPNA2等关键基因，抑制肿瘤的增殖、侵袭和耐药性。在HNSC中，miR-101-3p同样可能通过类似的机制发挥抑制作用，其低表达可能与HNSC的不良预后相关。因此，miR-101-3p可能成为一种潜在的治疗靶点，通过调控PIEZO1的表达来抑制HNSC的发展。

研究还指出，尽管PIEZO1在多种癌症中被发现具有潜在的治疗价值，但其在HNSC中的具体作用机制仍需进一步明确。目前已有研究发现，PIEZO1的抑制剂如GsMTx4在胶质瘤中表现出一定的抗肿瘤效果，而另一些天然化合物如丹参酸B也被证明能够通过抑制PIEZO1的激活，减少钙离子内流，从而发挥抗炎和抗肿瘤的作用。然而，这些抑制剂在HNSC中的应用尚未得到充分验证。因此，研究者建议未来可以探索PIEZO1抑制剂在HNSC中的治疗潜力，但同时也指出，由于HNSC的生物学特性复杂，PIEZO1抑制剂的临床应用仍面临诸多挑战。例如，HNSC组织的特殊结构可能会影响药物的递送效率，而PIEZO1在HNSC中的具体功能仍需进一步研究，以指导更有效的药物开发。

综上所述，本研究通过生物信息学分析和实验验证，揭示了PIEZO1在HNSC中的表达特征及其与肿瘤进展和预后的关系。研究发现，PIEZO1在HNSC组织中的表达显著高于正常组织，且其高表达与更晚期的肿瘤分级和较差的患者生存率相关。同时，miR-101-3p的低表达与PIEZO1的高表达之间存在显著负相关，提示miR-101-3p可能通过抑制PIEZO1的表达，发挥肿瘤抑制作用。此外，PIEZO1可能通过调控焦亡相关基因（如ITGA5、LAMC2、PXN和VEGFC）的表达，影响HNSC的侵袭和转移能力。这些发现不仅为HNSC的分子机制提供了新的视角，也为未来的诊断和治疗策略提供了潜在的方向。

然而，研究也指出了一些局限性。例如，所使用的数据主要来源于公共数据库，可能存在队列偏差，特别是与种族和治疗史相关的因素。一些研究已经表明，种族差异可能会影响HNSC的发病机制和预后，而治疗史也会影响肿瘤的生物学特性。因此，研究结果可能无法完全代表所有HNSC患者群体，但这些偏差并未影响整体结论的有效性。未来的研究需要扩大样本来源，以更全面地验证这些发现，并结合动物模型和细胞实验，进一步探索PIEZO1及其调控通路在HNSC中的具体作用机制。通过这些努力，有望为HNSC患者提供更精准的诊断工具和更有效的治疗方案，从而提高其生存率和生活质量。