去年的诺贝尔奖热点,今年纯生信泛癌已发

admin 40 2025-01-16 编辑

2021 年诺贝尔生理学或医学奖授予 David J. Julius 和 Ardem Patapoutian ,以表彰他们在痛觉和触觉领域研究方面所作出的贡献。根据两位获奖人的研究成果,Julius发现的 TRPV1作为一种辣椒素受体,具有独特性质。基于药物层面的研究,与温度觉、痛觉有关的高温受体TRPV1的发现,将有助于疾病治疗过程对疼痛的缓解,类似于止痛药。理论上,只要能控制好早期的副作用,找到抑制TRPV1表达的拮抗剂,或许就能降低人体对疼痛的感知,达到缓解疼痛的效果,这也为癌症疼痛和其他疾病的治疗作了铺垫。

以TRPV1为代表的其它TRP蛋白可能在癌症中也起到了一定的角色。研究发现在不少癌症中,多种TRP蛋白的表达出现了变化,但这与癌症间的因果关系尚未得到阐明。如果能利用这些蛋白的表达变化,未来或许旧能用来提早诊断癌症,或是治疗癌症。

此外,TRPV1也作为TRP大家族的一份子而备受关注。虽然TRP通道因为其功能多样性增加了其药物开发的难度,但科学家们也指出,一旦药物开发成功,将给全球病患带来巨大的意义和价值。这将覆盖慢性疼痛、神经疾病、肿瘤、皮肤病、心血管疾病、尿路疾病以及罕见病等广泛领域。

 

去年10月的诺奖热点,这不已经有人将8分纯生信泛癌研究收入囊中。

 

 

瞬时受体电位通道(TRP)由不同的离子通道家族构成,对细胞内钙调节发挥关键作用。已有新的证据展示了TRP通道在肿瘤发生发展中的关键作用。但是还缺乏对TRP基因的跨癌种基因组和网络药理学层面了解。文章描述了33种癌症(>1万样本)TRP基因遗传和转录组改变。发现它们存在普遍的体细胞和CNV变异,特别是TRP基因跨膜区的突变更倾向于有害突变(p<0.001)。TRP变异与转录组失调相关,发生TRP突变的患者有更高的缺氧评分、TMB、肿瘤stage、grade和更差的预后。研究还发现TRP突变与癌症相关通路惑性显著相关,它们也可能是靶向治疗的潜在marker。研究展示了TRP基因在33种癌症中的基因组和转录组改变景观,为研究TRP基因在癌症中的作用机制和治疗提供了指导。

 

结果:

1、TRP基因跨癌种的基因组变异图谱

28个TRP通道基因可分为6个家族(A),序列分析表明同一家族的基因相似性更高。体细胞突变和拷贝数变异分析发现:TRP基因在泌尿系癌症中的突变频率相对较低,在胸部、消化系、妇科和皮肤癌中较低(B)。分析发现跨膜区域的突变更有可能是癌症中的有害或破坏性突变(C):eg.在TRPA1中发现了13个有害突变(D)。跨癌种的CNV分析发现TRP基因发生高频CNV变异(E;TRPA1, TRPC1, TRPV4, TRPV5, TRPV6表现为扩增,TRPV1, TRPV2, TRPV3, TRPC3呈现高频CNV缺失)。以上结果表明TRP基因在癌症中普遍存在遗传变异。

  

2、TRP基因跨癌种的转录组变异图谱

研究筛选正常样本>5的18种癌症纳入分析,27个TRP基因至少在一种癌症中差异表达(A)。几个TRP基因在多种癌症类型中持续上调或下调(eg. TPRM2在肿瘤中表达相对较高(A),在正常组织中有广泛表达(C)。TRPM2参与ROS过氧化氢诱导的细胞内钙增加过程,抑制细胞增殖并增强细胞凋亡。这些观察结果表明TRPM2是癌症中的致癌基因。

 

此外,TRPM8在肝癌和前列腺中表现出显著的差异(AD),TRPM8可作为前列腺癌的潜在分子靶标(PMID: 34726597); TRPA1在肠、膀胱、阴道等组织中富集(BE);TRPM3在脑、肾脏、视网膜和响应的组织中也出现表达失调(CF)。多篇文献也获得了跟研究一致的结果。

 

 

3、TRP基因失调的临床相关性

研究者们分析了TRP突变和非突变组临床特征的差异,发现:

性别、种族、体重层面没有显著差异(ABC);

TRP突变患者有更高的缺氧评分和肿瘤突变负荷(DE;缺氧是肿瘤的分子标志);

TRP突变患者有更高的stage、garde更差的生存(FGHI)。

 文章的作者还补充了单个TRP基因表达和不同癌症的预后相关性。分析表明:TRPM2 、TRPA1、TRPM8表达分别与22、16、19种癌症OS相关(ABC,TRPM2已被证明参与ROS过程)。独立数据集也验证了他们与癌症生存的关联。

 

4、癌症中TRP基因关联的通路功能

为了探索TRP基因表达与癌症通路的相关性,作者使用GSEA方法量化了样本通路得分,计算了TRP基因表达与通路得分的相关性,结果显示:27个TRP基因至少与一种癌症hallmark通路相关(A)。

 

 

研究还发现多数TRP基因与G2M检查点和MYC通路相关(BC、):TRPM家族基因更可能与G2M检查点通路呈正相关,而TRPC家族基因更可能与通路活性呈负相关(BC);MYC基因家族在癌症的发生发展中起到关键的作用,TRPM家族基因更可能与MYC靶向通路呈正相关,TRPC家族基因则相反(ABCD)。以上结果表明TRP基因的表达失调与患者生存和致癌途径息息相关。

 

5、TRP基因在癌症中的潜在治疗价值

为了探索TRP的临床意义,作者分析了TRP基因表达与细胞系的药物活性关联。TRP基因表达与药物IC50值相关性(A);确定了显著关联的278药物-TRP关系对。特别的,分析得到了与已知药靶(EGFR、BRD2等)相关的12个TRP基因(TRPC1、TPC3、TRPM7和TRPV2)。TRP基因与临床可操作基因的相互作用可能会影响靶向药物的反应,预示着TRP基因在癌症治疗中发挥重要作用。

 

总结:

看完这篇TRP的泛癌文章是不是收获颇多,文章是经典的泛癌平铺式分析。作者不仅蹭了去年10月“诺贝尔奖”热点,还在泛癌的研究中提出了之前在泛癌研究中没有的“跨膜区域突变”虽然分析章节不大但是亮眼,这两点都是文章以纯生信泛癌形式发表8分的助攻。

想想诺奖也才是去年10月的时候,文章1月投稿5月接收,作者速度嗖嗖的。小编统计了TRP发表的其它相关文献:1篇分型+预后signature(PMID: 35309940;2022.05;口腔鳞癌;IF:6.684)、1篇预后signature(PMID: 35140788;2022.01;膀胱癌;IF:4.375)、1篇TRP-lncRNA 预后signature(预印;2022.02;乳腺癌)。都是今年上半年发表的文章,当时瞄准TRP的小伙伴是不是十分庆幸自己的选择,肯定有这样的声音:过半年了TRP是否还有研究的必要?诺奖热点大家说有没有呢,关联上文章一开始对TRP的分析,小编个人认为非肿瘤疾病研究TRP可能更佳。公众号紧跟热点保持关注噢! 

去年的诺贝尔奖热点,今年纯生信泛癌已发

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