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CTF1基因表达与胶质瘤预后及肿瘤免疫微环境的关系

期刊:european journal of medical researchDOI:10.1186/s40001-024-02192-w

本文档属于类型a,即报告了一项原创性研究的科学论文。以下是对该研究的详细报告:

1. 主要作者及研究机构

本研究由Hongqing Cai、Shen Tian、Angsi Liu、Guanchao Xie、Hongsheng Zhang、Xiaogang Wu、Jinghai Wan和Sai Li共同完成。研究机构包括中国医学科学院北京协和医学院国家癌症中心/国家癌症临床研究中心、安徽医科大学第二附属医院神经外科以及中国人民解放军联勤保障部队第901医院神经外科。该研究于2025年发表在《European Journal of Medical Research》期刊上。

2. 学术背景

胶质瘤(glioma)是中枢神经系统中最常见的原发性恶性肿瘤,占成人脑肿瘤的80%-85%。根据世界卫生组织(WHO)的分类,胶质瘤分为1-4级,其中2-3级为低级别胶质瘤(LGG),4级为胶质母细胞瘤(GBM)。尽管手术切除、放疗和化疗(如替莫唑胺)是目前的主要治疗手段,但由于胶质瘤的高度侵袭性和对传统治疗的耐药性,患者的预后仍然较差。因此,寻找新的治疗靶点至关重要。

CTF1(Cardiotrophin 1)是IL-6(Interleukin-6)家族的一员,最初被认为与心血管疾病的发生和发展密切相关。近年来的研究表明,CTF1在多种代谢性疾病中也发挥重要作用,但其在癌症中的作用尚未得到充分研究。本研究旨在探讨CTF1在胶质瘤中的表达及其与患者预后、肿瘤免疫微环境的关系,以期为胶质瘤的精准治疗提供新的靶点。

3. 研究流程

本研究分为多个步骤,详细流程如下:

3.1 数据获取与分析

研究团队从多个公开数据库中获取了胶质瘤的RNA测序数据,包括癌症基因组图谱计划(TCGA)和基因型-组织表达(GTEx)项目。通过生物信息学工具,分析了CTF1在胶质瘤中的表达水平及其与患者预后的关系。

3.2 细胞培养与转染

研究使用了U118MG和LN229两种胶质瘤细胞系。细胞在37°C、5% CO2的条件下培养,并使用siRNA进行CTF1基因的敲低实验。通过RT-qPCR验证了CTF1 mRNA的表达水平。

3.3 细胞增殖与凋亡实验

通过细胞计数试剂盒(CCK-8)和克隆形成实验评估了CTF1敲低对胶质瘤细胞增殖的影响。流式细胞术用于检测细胞凋亡情况。

3.4 DNA甲基化与m6A修饰分析

研究使用Shiny甲基化分析资源工具(SMART)分析了CTF1的DNA甲基化模式,并探讨了CTF1与m6A RNA修饰相关基因的关系。

3.5 免疫微环境分析

通过“ESTIMATE”R包分析了胶质瘤样本中的基质评分、免疫评分和估计评分,评估了CTF1表达与免疫细胞浸润的关系。

3.6 药物敏感性分析

研究使用CellMiner数据库分析了CTF1表达与多种药物敏感性之间的关系。

4. 主要结果

4.1 CTF1在胶质瘤中的高表达与不良预后相关

研究发现,CTF1在胶质瘤组织中的表达显著高于正常组织,且与肿瘤的恶性程度和不良预后密切相关。Kaplan-Meier生存分析显示,CTF1高表达的患者总体生存率(OS)、疾病特异性生存率(DSS)和无进展生存期(PFS)均较差。

4.2 CTF1与DNA甲基化和m6A修饰的关系

CTF1的表达与DNA甲基化水平呈负相关,表明CTF1的表达可能受到表观遗传调控。此外,CTF1与多个m6A修饰相关基因(如WTAP、IGF2BP2和IGF2BP3)的表达显著相关,提示m6A修饰可能在胶质瘤的进展中发挥重要作用。

4.3 CTF1与免疫微环境的关系

CTF1的表达与胶质瘤免疫微环境中的多种免疫细胞浸润显著相关,特别是巨噬细胞、嗜酸性粒细胞和中性粒细胞的浸润增加。此外,CTF1高表达与多个免疫检查点相关基因(如CD274和CTLA4)的表达呈正相关,提示CTF1可能影响胶质瘤患者对免疫治疗的响应。

4.4 CTF1敲低抑制胶质瘤细胞增殖并诱导凋亡

体外实验表明,CTF1敲低显著抑制了胶质瘤细胞的增殖能力,并促进了细胞凋亡。这一结果进一步支持了CTF1在胶质瘤进展中的关键作用。

5. 结论

本研究首次系统性地探讨了CTF1在胶质瘤中的表达及其与患者预后、肿瘤免疫微环境的关系。研究结果表明,CTF1是胶质瘤的一个独立预后因子,并且与肿瘤的恶性进展密切相关。CTF1的高表达与不良预后、免疫细胞浸润增加以及药物敏感性降低相关。体外实验进一步证实,CTF1敲低能够抑制胶质瘤细胞的增殖并诱导凋亡。因此,CTF1可能成为胶质瘤治疗的一个潜在靶点。

6. 研究亮点

  • 重要发现:CTF1在胶质瘤中的高表达与不良预后密切相关,并且与肿瘤免疫微环境中的免疫细胞浸润显著相关。
  • 新颖性:本研究首次揭示了CTF1在胶质瘤中的表达模式及其与DNA甲基化、m6A修饰的关系。
  • 应用价值:CTF1可能成为胶质瘤治疗的一个新的生物标志物和治疗靶点,特别是在免疫治疗中的应用前景值得进一步探索。

7. 其他有价值的内容

本研究还探讨了CTF1与多种药物敏感性之间的关系,发现CTF1高表达与多种抗癌药物的敏感性降低相关,这为未来开发针对CTF1的靶向治疗提供了理论依据。

总之,本研究通过多层次的实验设计和数据分析,全面揭示了CTF1在胶质瘤中的重要作用,为胶质瘤的精准治疗提供了新的思路和潜在的靶点。

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