氨基酸代谢相关的长链非编码RNA作为肝细胞癌预后生物标志物和免疫治疗反应的预测因子

Amino acid metabolism-related LncRNAs as prognostic biomarkers and predictors of immunotherapy response in hepatocellular carcinoma.

作者信息Jiaxing Zhang, Xiaojing Zhu, Long Hu, Liyue Yu, Yan Xu
PMID41123823
发布时间2025-10-22
DOI10.1007/s12672-025-03789-1

实验完整度

研究包含生物信息学分析(TCGA数据建模、免疫浸润等)和体外细胞实验(RT-qPCR、CCK-8、克隆形成、Transwell),但缺乏动物模型、患者样本验证及多层级机制验证,实验完整度中等。

主要模型

HCC细胞系(Huh-1、Hep-3B、Huh-7、HCCLM3) 正常肝细胞系THLE2 TCGA-LIHC患者队列

重点核对

TCGA-LIHC患者队列,排除OS<30天,训练和验证各170例 细胞系:Huh-1、Hep-3B、Huh-7、HCCLM3、THLE2(Procell) siRNA敲低AL590681.1,使用Lipofectamine 3000 CCK-8、克隆形成、Transwell迁移实验条件

摘要

背景:肝细胞癌(HCC)在常见恶性肿瘤中死亡率较高。找到与HCC相关的通路是靶向代谢进行癌症治疗的主要挑战。方法:基于TCGA数据库的转录组数据,使用单变量Cox分析、LASSO和多变量Cox分析来鉴定关键的氨基酸代谢相关lncRNA并构建风险模型。然后进行了K-M生存分析、时间依赖性ROC曲线分析、遗传变异分析、功能富集分析、免疫浸润状态评估和免疫治疗反应预测。最后,评估了特征基因AL590681.1在不同HCC细胞系中的作用。结果:24个lncRNA与氨基酸代谢和预后因素相关,其中4个lncRNA纳入风险模型。高风险组患者的OS率低于低风险组。高风险组有更多免疫抑制性免疫细胞浸润,并表达CD276、CTLA4和TIGIT。高风险组患者可能对抗PD-1治疗有更好的生存前景。最后,关键基因AL590681.1在多种HCC细胞系中过表达,并能增强HCC细胞活性。结论:我们开发了一种新的基于氨基酸代谢相关lncRNA的HCC患者风险模型,该模型有助于预测预后和免疫治疗反应。

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
探究氨基酸代谢相关lncRNA能否作为肝细胞癌预后生物标志物及免疫治疗反应预测因子。
核心机制
文中未明确说明具体分子机制,但推测高风险的免疫抑制微环境(Treg浸润、免疫检查点表达增加)可能导致免疫逃逸,且AL590681.1可能通过促进细胞增殖和迁移影响预后。
主要证据
基于TCGA-LIHC数据构建4-lncRNA风险模型,K-M和ROC显示预测价值;体外实验显示敲低AL590681.1抑制Huh-1细胞增殖和迁移。
研究意义
该风险模型可能有助于预测HCC患者预后和免疫治疗反应,为个体化治疗提供潜在工具。

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

数据获取与模型构建

识别与氨基酸代谢相关的lncRNA并构建预后风险模型。

从TCGA-LIHC获取转录组和临床数据,从MSigDB获取374个氨基酸代谢基因,通过Pearson相关筛选相关lncRNA,使用单变量Cox、LASSO和多变量Cox构建风险模型。

2

风险模型验证

验证风险模型的预后预测能力。

通过K-M生存分析、时间依赖性ROC曲线、独立预后分析、列线图等评估风险模型。

3

肿瘤突变负荷和拷贝数变异分析

比较高风险组和低风险组的基因组变异差异。

计算TMB和CNV,比较两组差异,并进行生存分析。

4

富集分析

探索高风险组和低风险组差异表达基因的生物学功能。

对DEGs进行GO、KEGG和GSEA分析,并分析与风险评分相关的通路。

5

免疫微环境和免疫治疗反应分析

评估风险评分与免疫细胞浸润、免疫检查点表达和免疫治疗反应的关系。

使用ssGSEA评估免疫浸润,比较免疫检查点表达,使用TIDE和SubMap预测免疫治疗反应。

6

体外功能实验

验证特征基因AL590681.1在HCC细胞中的功能。

通过RT-qPCR检测AL590681.1在多种HCC细胞系的表达,选择高表达的Huh-1进行siRNA敲低,然后进行CCK-8、克隆形成和Transwell迁移实验。

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培养基文中未明确说明--
胎牛血清文中未明确说明--
THLE2ProcellCL-0833
Hep-3BProcellCL-0102
Huh-1ProcellCL-0811
Huh-7ProcellCL-0120
HCCLM3ProcellCL-0278
Lipofectamine 3000Invitrogen--
实时荧光定量PCR文中未明确说明--
CCK-8实验文中未明确说明--
Transwell小室Corning Costar--
R软件文中未明确说明4.2.1
GraphPad PrismGraphPad Software, Inc.9.4.0

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
风险模型构建
TCGA-LIHC数据版本、筛选条件(|Pearson|>0.4且p<0.05)、单变量Cox p<0.05、LASSO和多元Cox具体参数、训练/验证集划分方式
阅读提示:Methods: Data acquisition; Construction and validation of the AAM-related LncRNAs risk model
细胞培养
细胞培养条件(DMEM+10%FBS,37°C,5%CO2)
阅读提示:Methods: Cell line, RNA interfering, proliferation and migration assay
基因敲低
siRNA序列(Table S1)、转染试剂(Lipofectamine 3000)、转染时间(48小时)、敲低效率验证(RT-qPCR)
阅读提示:Methods: Cell line, RNA interfering, proliferation and migration assay; Figure 9B
细胞增殖检测
CCK-8实验的具体步骤和时间点(文中未明确说明)、克隆形成实验的细胞数(1000)、培养时间(14天)、固定和染色时间(各20分钟)
阅读提示:Methods: Cell line, RNA interfering, proliferation and migration assay; Figure 9C, D
细胞迁移检测
Transwell迁移实验的细胞数(2×10^4)、上室无血清、下室10%FBS、培养时间(24小时)
阅读提示:Methods: Cell line, RNA interfering, proliferation and migration assay; Figure 9E