转录组分析揭示幽门螺杆菌相关基因诱导胃癌炎症细胞浸润和化疗耐药

Transcriptional profiling reveals H.pylori-associated genes induced inflammatory cell infiltration and chemoresistance in gastric cancer.

作者信息Jinshui Tan, Zhengxin Wu, Yuankun Liu, Wei Wang, Wenjuan Qin, Guangchao Pan, Yubo Xiong, Jingsong Ma, Jiabao Zhao, Huiwen Zhou, ZhengJin Liu, Haijie Lu, Huiqin Zhuo, Xuehui Hong
PMID40519938
发布时间2025-05-30
DOI10.3389/fimmu.2025.1592558

实验完整度

包含生物信息学分析、细胞功能实验(siRNA敲低、药物敏感性)、临床样本验证(IHC/IF/流式)和单细胞RNA测序等多个独立证据层级。

主要模型

胃癌细胞系HGC-27和MKN45 胃癌患者组织样本 单细胞RNA测序数据

重点核对

细胞系:HGC-27和MKN45 siRNA敲低ACSM5和HSPB2 药物处理:5-氟尿嘧啶(50 μM)和紫杉醇(2.5 nM)处理24小时 细胞活力检测:CCK-8试剂 凋亡检测:Annexin V/PI染色

摘要

背景:幽门螺杆菌感染与胃癌的肿瘤微环境密切相关,但其潜在机制尚不清楚。因此,探索幽门螺杆菌引起的微环境和耐药性以增强胃癌的治疗策略至关重要。方法:利用转录组生物信息学,我们使用TCGA和GSE62254数据集计算了包含ACSM5和HSPB2基因表达的幽门螺杆菌相关预后指数。我们评估了抗癌药物的IC50值和免疫细胞浸润,以评估基于HPI的治疗效果和肿瘤微环境。此外,我们通过检测siACSM5和siHSPB2转染后的药物敏感性,并分析单细胞RNA测序数据和临床患者样本,验证了转录组分析的发现。结果:ACSM5和HSPB2被确定为胃癌中幽门螺杆菌感染的相关因子。重要的是,我们建立了幽门螺杆菌相关预后指数,并发现高HPI与较差的预后相关。基于HPI的分组表明肿瘤微环境细胞浸润增强和抗肿瘤药物耐药。结论:HPI反映了新发现的互补生物标志物,与肿瘤微环境相关,并能准确预测胃癌患者的化疗耐药和免疫细胞分布改变,从而为治疗干预提供临床指导。

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
幽门螺杆菌感染如何影响胃癌的肿瘤微环境和化疗耐药?
核心机制
高HPI与肿瘤微环境重塑相关,包括CAFs、内皮细胞、巨噬细胞和嗜酸性粒细胞浸润增加,可能通过免疫抑制和炎症微环境导致化疗耐药。
主要证据
基于TCGA和GSE62254数据建立HPI,并通过细胞实验(siRNA敲低ACSM5/HSPB2增强药物敏感性)和临床样本(IHC/IF/流式)验证。
研究意义
HPI可作为预后预测工具,指导胃癌患者的个体化治疗,并提示靶向巨噬细胞和嗜酸性粒细胞可能具有治疗潜力。

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

数据获取和HPI构建

利用转录组数据识别与幽门螺杆菌感染和肿瘤微环境相关的基因,并建立预后指数。

从TCGA和GSE62254获取胃癌转录组数据,通过WGCNA和差异表达分析筛选基因,使用LASSO Cox回归构建HPI。

2

HPI预后验证

验证HPI与胃癌患者预后的关联。

基于HPI分组进行Kaplan-Meier生存分析和Cox回归分析,并在临床样本中验证ACSM5和HSPB2表达。

3

药物敏感性评估

评估HPI相关基因对化疗药物敏感性的影响。

通过siRNA敲低ACSM5和HSPB2,检测细胞对5-氟尿嘧啶和紫杉醇的活力和凋亡变化。

4

免疫浸润分析

探究HPI与肿瘤微环境免疫细胞浸润的关系。

使用多种算法(CIBERSORT等)评估免疫细胞浸润,并通过单细胞RNA测序和临床样本验证。

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
RPMI 1640培养基Procell--
胎牛血清Gibco--
5-氟尿嘧啶----
紫杉醇----
CCK-8试剂Topscience--
Bio-Rad酶标仪Bio-Rad--
Annexin V/PI凋亡检测试剂盒BD Pharmingen--
Fortessa-X20流式细胞仪BD--
CytoFlex S流式细胞仪BD--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Scientific23227
抗ACSM5抗体Proteintech67334-1-lg
抗HSPB2抗体Proteintech21755-1-AP
β-actin抗体CST3700
抗小鼠二抗Bio-Rad1706516
抗兔二抗Abcamab150077
增强化学发光试剂Bio-Rad--
胃酶MaximDIG-3009
超敏SP试剂盒MaximKIT-9730
抗ACSM5抗体Proteintech67334-1-lg
抗HSPB2抗体Proteintech21755-1-AP
增强DAB显色试剂盒MaximDAB-2032
抗CD80抗体Abcamab270113
抗iNOS抗体Abcamab3523
山羊抗兔IgGAbcamab150077
DAPI染色液Sigma-AldrichF6057
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
胰蛋白酶-EDTA溶液BI2122153
Hank's缓冲液Procell1803241
IV型胶原酶Gibco2357210
透明质酸酶Sigma-Aldrich37326-33-3
分散酶Gibco2309419
80 μm细胞过滤器Biosharp22131209
ACK裂解缓冲液SolarbioR1010
抗人CD45抗体Invitrogen2317050
抗人CD11b抗体Invitrogen2191966
抗人CD15抗体Biolegend301904
抗人CD16抗体Biolegend302012
抗人CD273抗体Biolegend316718
抗人siglec 8抗体Biolegend347104
可固定活力染料Invitrogen2365395

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
培养基、血清、培养条件
阅读提示:Methods: Cell lines and culture conditions
siRNA转染
siRNA序列、转染试剂、转染时间
阅读提示:Methods: siRNA and transfection
药物敏感性检测
药物浓度、处理时间、检测方法
阅读提示:Methods: Cell viability assessment and drug sensitivity assessment
凋亡检测
处理条件、染色流程、流式分析
阅读提示:Methods: Flow cytometry
免疫组织化学
抗体克隆号、稀释度、抗原修复条件
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry
流式细胞术
抗体组合、样本消化条件、染色步骤
阅读提示:Methods: Flow cytometry