《Frontiers in Immunology》：Multi-omics integration and machine learning identify NPC2 as a prognostic and treatment-responsive regulator in lung adenocarcinoma
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本研究通过整合多组学数据与机器学习算法，成功构建肺腺癌（LUAD）新型分子分型及人工智能衍生预后指数（AIDPI），并证实NPC2基因通过抑制PI3K/AKT通路抑制肿瘤进展，同时增强Ribociclib化疗敏感性，为LUAD精准治疗提供新靶点。
引言
肺腺癌（LUAD）作为非小细胞肺癌（NSCLC）最常见病理类型，晚期患者5年生存率低于15%。研究基于Toll样受体（TLR）通路基因，整合TCGA数据库中LUAD的mRNA转录组、DNA甲基化和体细胞突变多组学数据，利用MOVICS软件包的10种聚类算法识别预后相关分子亚型。
材料与方法
多组学整合聚类确定CS1（预后良好）和CS2（预后差）两种LUAD亚型。基于亚型差异表达基因，采用10种机器学习算法（如随机生存森林等）构建AIDPI预后模型，并在GSE72094、GSE13213、GSE50081队列验证。通过体外（CCK-8、克隆形成、Transwell、流式细胞术）和体内（裸鼠移植瘤）实验验证NPC2功能，结合GDSC数据库筛选药物敏感性，分子对接分析NPC2与Ribociclib相互作用。
结果
- 1.
分子分型与AIDPI模型
CS2亚型患者总生存期显著短于CS1亚型（P< 0.03）。AIDPI低分组预后更优，富集免疫相关通路（如干扰素-α响应、IL-6/JAK/STAT3信号），且免疫检查点（PD-1、PD-L1、CTLA-4、TIGIT）表达更高。AIDPI与TNM分期、EGFR/TP53突变状态显著相关。
- 2.
NPC2的预后与功能
NPC2在LUAD组织中低表达，其低表达与不良预后相关（TCGA、GSE13213、GSE50081队列验证）。过表达NPC2抑制LUAD细胞（A549、PC9）增殖、迁移/侵袭，促进凋亡，下调Bcl-2、上调Bax蛋白，并逆转上皮-间质转化（EMT）标志物（E-钙黏蛋白↑、N-钙黏蛋白↓）。
- 3.
机制探索
NPC2过表达抑制PI3K/AKT通路磷酸化（p-PI3K、p-AKT↓）。体内实验证实NPC2抑制移植瘤生长（肿瘤体积/重量↓，Ki-67表达↓）。药物相关性显示NPC2高表达增强CDK4/6抑制剂Ribociclib敏感性（IC50↓），分子对接结合能为-7.8 kcal/mol，且GSEA提示NPC2抑制细胞周期通路。
- 4.
免疫治疗潜力
NPC2表达与免疫评分（ImmuneScore）正相关（TCGA队列：r= 0.347, P< 0.001），单细胞转录组显示NPC2在单核/巨噬细胞、上皮细胞中高表达，TIDE算法预测NPC2高表达患者可能从免疫检查点抑制剂（ICI）治疗中获益。
讨论
研究创新性整合TLR通路多组学数据构建LUAD分型及AIDPI模型，揭示NPC2通过调控PI3K/AKT通路抑制肿瘤进展，并首次提出NPC2可增强Ribociclib疗效。局限性包括回顾性数据异质性及缺乏前瞻性验证。
结论
NPC2作为LUAD独立预后因子，通过抑制PI3K/AKT信号通路发挥抑癌作用，并有望成为免疫治疗及靶向联合治疗的生物标志物。
