跨癌种综合多组学分析将FUT1鉴定为预后和治疗生物标志物

Comprehensive Multi-Omics Analysis Identifies FUT1 as a Prognostic and Therapeutic Biomarker Across Pan-Cancer.

作者信息Yunqing Liu, Guanjun Chen, Xiaotian Yuan, Yaxin Chen, YuJie Cui, Ke Cao
PMID40084262
发布时间2025-02-18
DOI10.7150/ijms.108072

实验完整度

包含基于公共数据库的广泛生信分析和体外细胞实验验证,但缺乏体内实验和机制深入验证。

主要模型

UMUC3膀胱癌细胞系 MDA-MB-361乳腺癌细胞系 HCT116结直肠癌细胞系 TCGA和GTEx队列

重点核对

FUT1表达水平与预后的关联(TCGA和GTEx数据) FUT1敲低效率验证(qRT-PCR) 细胞增殖检测条件(CCK-8和集落形成实验) 侵袭和迁移实验条件(Transwell和伤口愈合实验) 药物敏感性分析(GDSC和CTRP数据库)

摘要

岩藻糖基转移酶1编码一种高尔基体膜蛋白,参与H抗原前体的产生,并在肿瘤相关糖基化和血管生成中发挥关键作用。虽然已知FUT1在特定癌症中增强肿瘤干性、粘附、迁移和耐药性,但其在不同癌症类型中的作用及其与临床预后和分子特征的关联仍不清楚。在本研究中,使用多个公共数据库(包括CCLE、TCGA和GTEx)的数据,系统分析了FUT1在33种癌症类型中的表达。发现FUT1表达在不同癌症中有所差异,与ACC、BLCA和COAD的不良预后相关,并在READ和COAD中表现出较高的诊断准确性。基因组分析揭示了频繁的FUT1扩增及其与基因组不稳定性的关联,而功能分析将FUT1与增殖、转移和EMT通路联系起来。FUT1表达还与免疫微环境特征相关,如免疫细胞浸润和基质评分,并与TMB和MSI相关。药物敏感性分析表明,FUT1表达与对大多数药物的较低敏感性相关,但与酪氨酸激酶抑制剂的敏感性增加相关。实验验证证实,敲低FUT1抑制了膀胱癌、乳腺癌和结直肠癌细胞系的增殖、侵袭和迁移,表明其在癌症进展中的潜在作用,但仍需进一步证据来完全确立其致癌作用。这些发现凸显了FUT1作为潜在预后生物标志物的价值,并为其生物学功能及开发跨癌症靶向治疗策略的相关性提供了见解。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
FUT1在多种癌症中的表达模式及其与预后、免疫微环境和药物敏感性的关联,以及其在癌症进展中的功能作用。
核心机制
FUT1可能通过促进细胞增殖、转移和EMT通路,以及影响肿瘤微环境和免疫调节,发挥促癌作用。
主要证据
基于TCGA、GTEx等数据库的多组学分析显示FUT1表达与不良预后相关,实验验证敲低FUT1抑制膀胱癌、乳腺癌和结直肠癌细胞系的增殖、侵袭和迁移。
研究意义
FUT1可能作为多种癌症的预后生物标志物,并为开发靶向治疗策略提供新见解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

FUT1表达谱分析

评估FUT1在33种癌症中的表达差异及与正常组织的比较。

利用CCLE、TCGA和GTEx数据库,分析FUT1 mRNA表达水平,并比较肿瘤与正常组织的表达差异。

2

预后和诊断价值评估

探究FUT1表达与患者生存预后的关联,并评估其诊断准确性。

进行Kaplan-Meier生存分析、Cox回归分析,以及ROC曲线分析。

3

基因组改变和基因组不稳定性分析

分析FUT1的基因组改变及其与基因组不稳定性的关联。

使用cBioPortal分析FUT1突变、扩增和深缺失频率,并计算与基因组不稳定性评分的相关性。

4

功能富集分析

探究FUT1参与的通路和生物功能。

使用GSVA和GSEA分析FUT1与各通路的相关性。

5

免疫微环境分析

评估FUT1表达与免疫细胞浸润、免疫评分、TMB和MSI的关系。

使用TCGAplot包分析免疫相关基因和免疫评分。

6

药物敏感性分析

探究FUT1表达与药物敏感性(IC50)的关联。

利用GDSC数据库分析FUT1表达与药物IC50的相关性。

7

体外功能验证

验证FUT1对癌细胞增殖、侵袭和迁移的促进作用。

在UMUC3、MDA-MB-361和HCT116细胞中敲低FUT1,进行CCK-8、集落形成、Transwell侵袭和伤口愈合实验。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基PricellaPM150210
Leibovitz's L-15培养基PricellaPM151010
胎牛血清Pricella164210-50
青霉素-链霉素----
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen11668030
小于扰RNAGenePharma--
Steadypure快速RNA提取试剂盒Accurate BiologyAG21023
HiScript II Q RT SuperMix逆转录试剂VazymeR223
SYBR Green预混液VazymeQ711
CCK-8试剂Biosharp Life Sciences--
基质胶----
结晶紫----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞系来源、培养基、FBS浓度、青霉素-链霉素浓度、CO2浓度、温度
阅读提示:Methods and Materials: Cell culture and transfection
基因敲低
siRNA序列、转染试剂、转染时间
阅读提示:Methods and Materials: Cell culture and transfection
qRT-PCR
RNA提取试剂、逆转录试剂、SYBR Master Mix、引物序列、内参基因
阅读提示:Methods and Materials: Quantitative real-time PCR (qRT-PCR)
CCK-8实验
细胞数量、培养时间、CCK-8试剂体积、孵育时间、测量波长
阅读提示:Methods and Materials: CCK-8 assay
集落形成实验
细胞数量、培养时间、固定和染色方法
阅读提示:Methods and Materials: Colony formation assay
Transwell侵袭实验
基质胶稀释比例、上室细胞数量、下室FBS浓度、孵育时间
阅读提示:Methods and Materials: Transwell matrigel invasion assay
伤口愈合实验
细胞培养至单层、划痕工具、无血清处理、观察时间点
阅读提示:Methods and Materials: Wound-healing assay