研究目的
目前表观遗传分析在前列腺癌(PCa)中的应用仍然有限。该研究探索了基于 DNA 甲基化的良性和恶性前列腺组织反褶积以发现生物标志物,以及影像组学作为非侵入性替代物的潜力。
研究方法
研究回顾性纳入分析34例组织样本。PCa组组织样本来自30例在2014年至2019年期间行根治性前列腺切除术前接受前列腺mpMRI检查的PCa患者【中位年龄63岁(58-79)】。对照组组织样本来自4例前列腺癌旁良性组织患者和4例良性前列腺增生患者。通过DNA甲基化分析和反褶积算法得到样本中不同的潜在甲基化组成(LMCs)。基于LMC的聚类分析用于评估细胞组成以及与临床病理参数之间的相关性。此外,通过影像组学分析PCa和癌旁良性病变,以非侵入方式预测表观遗传特征。
研究结果
1.表观遗传特征揭示两组不同的基于LMC的集群
研究通过MeDeCom分析得到4组LMCs,无监督分层聚类分析后得到2组基于LMC的集群(图1)。基于LMC的集群1仅由PCa细胞样本组成,基于LMC的集群2除了包含8个PCa细胞样本外,还包含良性增生细胞和癌旁细胞样本(图2)。
图1 分层聚类,Ward方法,LMC标准化,kappa=4, lambda=0.001
图2 列联表,p - ch2检验
通过反褶积算法得出结果:集群1中更多是由PCa细胞组成(p<0.001)且集群1与CD19和CD4免疫细胞相关特征降低(p=0.0044)相关(图3)。
图3 LUMP评估,p ch2检验
2.表观遗传集群与不同的微环境组成和预后相关特征相关
研究通过反卷积算法MethylCIBERSORT探索PCa集群之间微环境组成的差异(该分析排除良性病例),结果发现:集群2中富含更高比例的CD4+效应细胞(P=0.026)、CD56+NK细胞(P=0.0302)、内皮细胞(P=0.0196)和成纤维细胞(P=0.009;图4 a-d)。
研究进一步分析了集群与临床相关变量之间的关联,结果发现:集群1完全由恶性前列腺组织组成,并富集了显著的PCa细胞(似然比P<0.002,图4e)。沿着这条线,根据Gleason评分,在集群1中发现了更晚期的肿瘤(P=0.012,图4f)。此外集群1组患者术前最大PSA值更高(图4g)、ISUP分级更高(似然比P<0.0004)(图4h)。
图4 a) CD4效应细胞;b) CD56+NK细胞;c) 内皮细胞;d) 成纤维细胞;e) Entitiy;f) 最大Gleason评分;g) 术前最大PSA值;h)ISUP
最后,研究未发现有影像组学模型可以无创地预测表观遗传集群。
研究结论
表观遗传集群与PCa的预后和临床相关指标相关。此外,免疫细胞相关特征在预后有利和不利的集群之间存在显著差异。需要进一步的研究来探索潜在的诊断和治疗意义。
参考文献
1.Bernatz S,et al.J Cancer Res Clin Oncol.Epigenetic profiling of prostate cancer reveals potential prognostic signatures.2024;150(8):396.
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