整合组学分析揭示磨玻璃影相关肺癌的代谢特征

背景：磨玻璃影（GGO）相关癌症日益普遍，具有独特的临床和分子特征，提示需要独特的治疗策略。然而，GGO相关肺癌的代谢特征和脆弱性仍未被探索。方法：我们对40对GGO相关肺癌组织和邻近正常组织进行了代谢组学和转录组学分析。通过整合TCGA数据库和单细胞RNA测序数据，我们旨在识别异常的代谢通路，建立代谢物相关基因特征，并确定关键代谢基因。在体外和体内试验中检测了关键基因的生理效应。结果：我们识别了一个30基因代谢物相关特征，并在代谢和转录水平上发现了GGO相关肺癌的异常代谢通路。具有该特征的患者表现出特定的预后和分子特征。基于癌症基因组图谱计划（TCGA）数据的Cox回归分析进一步缩小了代谢物相关基因特征，得到5基因特征。经单细胞RNA测序（GSE203360）证实，5基因特征主要在GGO组织的癌细胞中表达。实时定量PCR（RT-qPCR）进一步验证了这些基因在GGO和肺外科手术获得的邻近正常组织之间的差异表达。最后，我们的整合分析在多组学和单细胞水平上揭示了异常的组氨酸代谢。此外，我们确定了MAOB作为关键代谢基因，证明其在LUAD细胞系中抑制细胞增殖、迁移和侵袭的能力，在体外和体内均如此。结论：我们识别了一个特异的代谢物相关基因特征，并从多个角度发现了GGO相关肺癌中异常的组氨酸代谢。值得注意的是，MAOB是组氨酸代谢中的关键成分，对LUAD的增殖和转移具有显著的抑制作用，表明其在发病机制和治疗干预中的潜在意义。