「文献解读」骨肉瘤预后怎么评估?安医大二附院团队锁定ESCRT相关lncRNA靶点

· 亿涛生物

解读安徽医科大学第二附属医院团队发表在《Cancer Cell International》的最新成果 导读
骨肉瘤是青少年中最常见的恶性骨肿瘤。化疗让生存率有所提高,但近几十年预后并没有明显改善,肺转移和化疗耐药是主要原因。因此,能预测预后、指导个体化治疗的新标志物和新靶点十分迫切。

安徽医科大学第二附属医院团队在《Cancer Cell International》(2025)报道:他们首次系统分析了 ESCRT 转录组,构建了由 7 个 ESCRT 相关基因(ERG)和 10 个 ESCRT 相关 lncRNA(ERL)组成的预后特征,并在细胞和裸鼠模型中验证了 LMO7-AS1 的促癌作用,转录组提示其与 PI3K-Akt 通路相关。 01研究背景

• 骨肉瘤预后差:肺转移和化疗耐药是主要难题,临床亟需新的预后标志物与治疗靶点。

• ESCRT 与肿瘤:ESCRT 复合体参与囊泡出芽、胞质分裂、自噬和膜修复等过程;已有研究提示,ESCRT 介导的膜修复可保护肿瘤细胞免受 T 细胞攻击,抑制 ESCRT 可能促进肿瘤细胞死亡。

• 研究空白:ESCRT 与多种肿瘤的恶性进程相关,但整个 ESCRT 转录组在肿瘤中尚未被系统研究。

02研究设计

• 数据来源:TARGET 数据库 88 例骨肉瘤与 GTEx 396 例正常样本用于建模;GEO 的 GSE21257 与 GSE39055 共 90 例作为外部验证队列;从文献收集 251 个 ERG。

• 建模流程:limma 差异分析 → 单因素 Cox → LASSO Cox 构建风险评分,以中位数分为高、低风险组,用 K-M 曲线、ROC 曲线和 Cox 回归评估。

• 免疫与治疗预测:ESTIMATE、ssGSEA 评估免疫微环境,TIDE、subclass mapping 预测免疫治疗反应,pRRophetic 预测药物敏感性。

• ERL 与分型:按 |R| > 0.4、P < 0.05 筛出 187 个 ERL,构建 10-ERL 特征并做共识聚类。

• 实验验证:对 143B、HOS 骨肉瘤细胞敲低 LMO7-AS1,做 CCK-8、Transwell;构建稳定敲低细胞做裸鼠成瘤与 IHC;再做转录组测序。

03核心研究结果 ① 7 基因 ERG 特征可预测骨肉瘤预后 251 个 ERG 中 60 个在肿瘤与正常组织间差异表达,9 个与预后相关,经 LASSO 得到由 CDK1、CBL、CHMP4C、SH3KBP1、MYD88、APOE 和 RILP 组成的 7 基因特征。高风险组总生存率显著更低,训练集 1、3、5 年 AUC 分别为 0.679、0.747 和 0.733;转移和风险评分是独立预后因素。 在 GEO 外部队列中,1、3、5 年 AUC 为 0.849、0.676 和 0.637,作者认为该特征具有一定可重复性。 图1:ERG 预后特征的构建与评估(原文 Fig. 2) ② 风险分组与免疫状态、治疗反应相关 高风险组肿瘤纯度更高,基质、免疫和 ESTIMATE 评分更低;CD8⁺ T 细胞、NK 细胞、巨噬细胞等多种免疫细胞浸润更少,多数免疫检查点分子在低风险组表达更高。 算法预测提示,低风险患者可能更受益于抗 PD-1 治疗,并对达沙替尼、MG-132 等 6 种药物更敏感;高风险患者则可能对 OSI-906、毒胡萝卜素(thapsigargin)和伏立诺他(vorinostat)更敏感。需要注意,这些均为基于算法的预测,尚未经过临床验证。 图2:ERG 特征与免疫微环境的关系(原文 Fig. 3) ③ 10 个 ERL 的预后特征与两个分子亚型 187 个 ERL 中 95 个差异表达、18 个与预后相关,经 LASSO 得到 10-ERL 特征。其训练集 1、3、5 年 AUC 分别为 0.821、0.873 和 0.893,风险评分同样是独立预后因素。 基于这 10 个 ERL 做共识聚类,将 85 例患者分为 cluster 1(45 例)和 cluster 2(40 例),前者预后明显更好。GSEA 提示该特征与 PI3K-Akt-mTOR、上皮-间质转化、炎症反应和凋亡等通路相关。 图3:ERL 预后特征的构建与评估(原文 Fig. 6) ④ 敲低 LMO7-AS1,抑制骨肉瘤细胞增殖、迁移与侵袭 10 个 ERL 在骨肉瘤组织中均高表达,其中 LMO7-AS1 与 LINC01549 的高表达与不良预后相关。RT-qPCR 显示 143B 和 HOS 细胞中 LMO7-AS1 表达较高,因此选用这两株细胞。 siRNA 敲低 LMO7-AS1 后,CCK-8 显示细胞增殖明显下降,Transwell 实验显示迁移与侵袭能力也被抑制。 图4:沉默 LMO7-AS1 抑制骨肉瘤细胞体外恶性表型(原文 Fig. 8) ⑤ 体内实验:敲低 LMO7-AS1,肿瘤生长变慢 将稳定敲低 LMO7-AS1 的 143B 细胞和对照细胞皮下接种到裸鼠,敲低组的肿瘤体积和重量显著更低;免疫组化显示增殖标志物 Ki67 与 PCNA 的表达也明显下降。 图5:沉默 LMO7-AS1 抑制骨肉瘤体内生长(原文 Fig. 9) ⑥ 转录组提示:LMO7-AS1 与 PI3K-Akt 通路相关 敲低 LMO7-AS1 的 143B 细胞转录组中,共有 201 个基因上调、373 个基因下调;GO 分析显示差异基因主要富集于上皮细胞增殖,KEGG 分析显示主要富集于 PI3K-Akt 通路,其中 18 个差异基因落在该通路上。 图6:LMO7-AS1 敲低后的转录组分析(原文 Fig. 10) 图片均来自原文(开放获取,CC BY-NC-ND 4.0) 04研究结论总结

• 预后标志物:7 基因 ERG 特征和 10-ERL 特征均可预测骨肉瘤预后,并与免疫状态、治疗反应相关。

• 潜在靶点:LMO7-AS1 在体内外均促进骨肉瘤恶性进展,且与 PI3K-Akt 通路相关,有望成为治疗靶点。

• 客观看待:建模和验证主要基于公共数据库的回顾性样本(TARGET 88 例、GEO 90 例);ERG 特征在外部队列的 3、5 年 AUC 仅 0.676 和 0.637;药物与免疫治疗反应为算法预测;LMO7-AS1 与 PI3K-Akt 的关系目前来自转录组富集分析,通路层面的机制还需进一步验证。

科研利器推荐

本研究提取总 RNA 时使用了 ECOTOP 的 RNA 提取辅助试剂。亿涛生物(EcotopBio)提供的 ES-8522 RNA提取辅助试剂(氯仿替代物),可配合 RNAEx ZOL、Trizol 等单步法试剂,替代传统氯仿,安全低毒,并有助于减少水相中的 DNA 污染,是 RNA 提取实验的得力助手!
产品链接:https://www.ecotopbio.com/goods_detail/709

【参考资料】

1. ES-8522 RNA提取辅助试剂(氯仿替代物)使用说明书.pdf

2. Zhao S, Tian D, Huang F, Wang L, Cheng J, He Z, Shen Q, Liang S, Gong D, Liu J, Yi C, Zhang C, Bian E, Jing J, Wang T. Comprehensive analysis of ESCRT transcriptome-associated signatures and identification of the regulatory role of LMO7-AS1 in osteosarcoma. Cancer Cell Int. 2025;25(1):29. DOI: 10.1186/s12935-025-03659-4. PMID: 39885569

【欢迎访问亿涛生物官网】:https://www.ecotopbio.com

本文规范链接