《Electronic Journal of Biotechnology》：Systems-level analysis prioritizes the importance of IFNG, SULF1, and OAS3 genes in head and neck cancer
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本研究针对头颈癌(HNC)治疗挑战，通过数据挖掘和系统生物学方法筛选出IFNG、SULF1和OAS3三个关键基因。研究人员通过GO/KEGG富集分析发现这些基因显著参与干扰素-γ信号通路和核苷酸切除修复等关键通路，qPCR实验证实其在HNC患者中呈现显著差异表达（SULF1下调，IFNG/OAS3上调）。该研究为头颈癌的分子分型和靶向治疗提供了新的生物标志物和理论依据。
头颈癌是全球第五大高发恶性肿瘤，其发病机制复杂且早期诊断困难，患者五年生存率长期徘徊在较低水平。传统放化疗方案存在特异性差、毒副作用大等局限，而靶向治疗又因缺乏可靠的分子标志物进展缓慢。这种临床困境背后，是对头颈癌发生发展的分子机制理解不足。
为破解这一难题，来自巴基斯坦巴赫丁·扎卡里亚大学分子生物学与生物技术研究所的Juweria Khawar团队在《Electronic Journal of Biotechnology》发表了一项系统水平的研究。研究人员创新性地整合生物信息学分析与实验验证，试图揭示头颈癌的关键驱动基因及其分子网络。
研究团队首先通过多数据库联合挖掘（DAVID、CTD、OMIM等），从200例巴基斯坦患者队列（100例患者vs 100例对照）中筛选出与头颈癌显著相关的候选基因。随后采用STRING数据库构建蛋白互作网络，结合基因本体论(GO)和KEGG通路富集分析揭示关键生物学过程。最后通过实时定量PCR(qPCR)技术，以2-ΔΔCT方法验证基因表达差异。
在结果部分，突变分析显示IFNG基因在12号染色体负链存在4个翻译后修饰位点，其中N48S突变直接影响N-糖基化过程；功能富集结果表明这三个基因显著参与干扰素-γ信号通路（p<0.05）；蛋白互作网络揭示OAS3通过ADAR介导的RNA编辑机制影响病毒防御功能；毒理基因组学分析发现二氧化硅、双酚A等环境毒物可显著干扰SULF1表达。最关键的qPCR验证显示，与参照基因GAPDH相比，SULF1表达下调至1.2倍，而OAS3和IFNG分别上调至0.13和0.12倍（p<0.05）。
讨论部分指出，IFNG作为II型干扰素，其异常表达可能通过JAK-STAT信号通路破坏免疫监视功能；SULF1的arylsulfatase（芳基硫酸酯酶）活性下调可能影响细胞外基质重构；OAS3编码的2,5-寡腺苷酸合成酶则通过激活RNase L通路参与抗病毒反应。这些发现不仅解释了头颈癌的分子发病机制，更重要的是为开发新的诊断生物标志物和靶向治疗策略提供了理论依据。
该研究的创新之处在于将计算生物学与实验验证相结合，首次系统阐述了IFNG、SULF1和OAS3基因簇在头颈癌中的协同作用机制。特别是发现环境毒物与基因表达的相互作用关系，为解释地域性发病差异提供了新视角。这些成果对推动头颈癌的精准医疗发展具有重要意义，为后续开展个体化治疗方案奠定了分子基础。
