Subtype identification and prognostic signature construction of thyroid cancer based on vitamin D pathway genes
本研究确定了一个由五个基因组成的维生素 D 通路特征谱(C1orf115、ZCCHC16、BMP8A、NGFR 和 CITED1),将其作为甲状腺癌的一种强效诊断和预后工具,同时证明了较低的术前 25(OH)D 水平与乳头状甲状腺癌中心淋巴结转移风险增加相关。
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甲状腺癌是影响人体内分泌腺最常见的癌症类型之一。尽管许多病例是可以治疗的,但医生仍面临一个艰巨的挑战:如何区分无害的结节与那些会扩散的结节,并预测哪些患者可能会出现疾病复发。为了做出这些决策,临床医生目前依赖于针刺活检和基因检测,但这些工具并不完美,有时会导致患者的风险水平处于不确定状态。与此同时,全球范围内有大量人群维生素D水平较低,这种营养素是人体在皮肤暴露于阳光下时产生,并从食物中获取的。已知这种营养素有助于调节细胞生长和免疫功能,且此前的研究暗示它可能在对抗肿瘤方面发挥作用。然而,维生素D处理基因与甲状腺癌行为之间的具体联系在很大程度上仍未被探索。
哈尔滨医学院第一附属医院的一个研究小组致力于填补这一空白。他们探究了负责人体处理维生素D的基因是否可以作为识别不同类型甲状腺癌并预测疾病进展的新方法。通过分析来自数千名患者的海量基因数据,并结合对他们在本院接受治疗的343名患者进行的详细回顾,他们发现这些特定基因的活性创造了一种独特的“特征”。这种特征不仅能告诉医生肿瘤可能的侵袭性程度,还能显示患者的免疫系统是如何对其做出反应的。此外,他们还发现,术前患者血液中循环的实际维生素D含量,是预测癌症是否已经扩散到颈部中央淋巴结的一个强有力线索。
研究人员首先查看了公共数据库中发现的甲状腺肿瘤的遗传蓝图。他们重点关注了十二个特定的基因,这些基因充当了人体处理维生素D的机械装置。他们发现,在癌性组织中,这些基因的活性与健康组织相比经常受到干扰。有些基因过度活跃,而有些则几乎不发挥功能。通过根据这些维生素D基因的活跃程度对患者进行分组,该团队识别出了两种截然不同的甲状腺癌亚型。其中一组(具有高基因活性)显示出免疫系统正在积极对抗肿瘤的迹象,且通常预后较好。另一组(具有低基因活性)则显示出肿瘤不受控制地生长的迹象,并与更晚期的疾病相关联。
基于这些模式,科学家们将名单缩小到了五个关键基因,这些基因是衡量患者未来健康状况最可靠的指标。他们将这五个基因的活性水平结合成一个单一的分数,称之为“特征”。事实证明,该特征是一个高度准确的预测工具。在针对不同患者群体的测试中,它成功地区分了那些能够长期生存的人和那些面临疾病复发高风险的人。该评分还有助于医生以极高的确定性区分癌性组织和正常组织。或许最重要的一点是,该特征揭示了高风险评分患者的肿瘤在遗传学上与低风险评分患者有所不同。高风险肿瘤携带不同类型的基因突变,且对某些化疗药物的敏感性较低,这表明这些患者可能需要不同的治疗策略。
为了验证这些遗传学发现是否在现实世界中成立,研究小组转向了其医院治疗的343名乳头状甲状腺癌(最常见的甲状腺癌类型)患者的医疗记录。他们检查了患者术前的血液检测结果,特别是测量了25-羟基维生素D的水平,这是检查维生素D状态的标准方法。结果非常明确:血液中维生素D水平较低的患者,其癌症扩散到颈部中央淋巴结的可能性显著更高。即使在研究人员考虑了年龄、性别和肿瘤大小等已知风险因素后,这种联系依然保持强劲。
随后,研究人员构建了一个实用的工具来帮助医生利用这些信息。他们创建了一个视觉图表,将患者的维生素D水平与其年龄、性别和肿瘤大小相结合,以评估术前淋巴结扩散的风险。该工具的表现优于仅观察单一因素。这项研究表明,维生素D的简单血液检测可以成为甲状腺癌术前评估的常规组成部分,为早期发现高风险病例提供一种非侵入性的方式。虽然该研究并未证明服用维生素D补充剂可以阻止癌症扩散,但它强烈表明低维生素D水平是一个警告信号。研究结果指向这样一个未来:医生可能会利用这些遗传特征和维生素D水平来更精准地定制治疗方案,确保侵袭性疾病患者获得正确的护理,同时避免他人接受不必要的医疗程序。
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