自噬相关基因13(ATG13)在胃癌中的临床意义与预后价值:从生物信息学到功能验证的多维度研究

《Frontiers in Oncology》:The clinical significance and prognostic implication of autophagy-related gene 13 in human gastric cancer

【字体: 时间:2026年02月06日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  本文通过整合生物信息学分析、免疫组化验证及体外功能实验,首次系统揭示自噬相关基因13(ATG13)在胃癌组织中显著高表达,且与肿瘤大小和不良预后独立相关。研究证实沉默ATG13可抑制胃癌细胞增殖/转移,为ATG13作为胃癌新型预后生物标志物和潜在治疗靶点提供了临床转化依据。

  
引言
胃癌作为全球发病率第五、死亡率第四的恶性肿瘤,其发生发展与遗传易感性、幽门螺杆菌感染等多因素相关。自噬(autophagy)作为保守的细胞降解过程,其紊乱与肿瘤发生密切相关。自噬相关基因13(ATG13)是自噬起始阶段的关键调控因子,通过与ULK1/2、FIP200形成复合体调控自噬体形成。尽管ATG13在卵巢癌、乳腺癌等肿瘤中表达异常,但其在胃癌中的临床意义尚未系统阐明。本研究通过多组学整合分析,旨在揭示ATG13在胃癌中的表达模式、预后价值及生物学功能。
材料与方法
研究采用回顾性设计,结合TCGA、GTEx等公共数据库生物信息学分析和99例胃癌组织芯片(含配对癌旁组织)的免疫组化验证。利用GEPIA、cBioPortal平台分析ATG13转录水平及基因组变异,采用EnVision法进行免疫组化染色(抗体稀释1:200),以染色评分中位数148.75%为界定义高/低表达组。体外实验选用HGC27和MKN45胃癌细胞系,通过siRNA沉默ATG13后,采用Western blot(抗体稀释1:500)、MTT法、克隆形成实验和Transwell小室评估细胞表型变化。统计学处理采用SPSS 17.0软件,生存分析使用Kaplan-Meier法和Cox回归模型。
结果
转录表达谱与基因组变异
TCGA数据分析显示ATG13 mRNA在胃癌组织显著高于正常组织(P<0.05),GTEx和GEPIA数据进一步验证此趋势。免疫组化证实ATG13蛋白在胃癌细胞质中高表达(39.4%, 39/99)。cBioPortal显示ATG13基因组变异率为2.6%,以突变和扩增为主,但变异与患者总生存期(OS)、无病生存期(DFS)等无显著相关性。
临床预后价值
ATG13高表达与肿瘤大小显著相关(P<0.05)。Kaplan-Meier分析表明高表达组OS更差(P<0.05)。多因素Cox回归确认ATG13表达、N分期和M分期为独立预后因素(风险比>1, P<0.05)。
功能实验验证
Western blot显示siATG13有效敲低蛋白表达(P<0.01)。沉默ATG13后,胃癌细胞增殖活性(MTT法)、克隆形成数及Matrigel侵袭细胞数均显著下降(P<0.01),表明ATG13促进胃癌恶性进展。
讨论
本研究首次系统揭示ATG13在胃癌中的高表达特征及其独立预后价值,功能实验证实其调控细胞增殖/侵袭能力。局限性在于样本量有限且缺乏体内实验验证。未来需通过动物模型、自噬流检测(如LC3-II/p62)等深入探讨ATG13在胃癌中的分子机制,推动其作为预后生物标志物的临床转化。
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