SH3D21: Um Marcador Potencial em Câncer de Fígado
Novas descobertas sobre o papel do SH3D21 na progressão e tratamento do carcinoma hepatocelular.
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Índice
- Papel da Via PI3K/Akt/mTOR no CHC
- Introdução à Proteína 21 Contendo o Domínio SH3 (SH3D21)
- Análise da SH3D21 em Pacientes com CHC
- Coleta de Dados
- Identificação de Genes Diferencialmente Expressos (DEGs)
- Função do Gene e Análise de Via
- Sequenciamento de Células Únicas para Identificação de Tipos Celulares
- Validação Experimental
- Estudos de Linhas Celulares
- Amostras de Tecidos
- Resultados do Estudo
- Níveis de SH3D21 no CHC
- Análise de Mutação e Metilação
- SH3D21 e o Microambiente Tumoral
- Efeitos no Comportamento Celular
- Análise de Vias de Sinalização
- Insights da Análise de Células Únicas
- Ambiente Imune e Sensibilidade a Medicamentos
- Impacto no Sistema Imunológico
- Resposta à Imunoterapia
- Análise de Sensibilidade a Medicamentos
- SH3D21 em Diferentes Tumores
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
O carcinoma hepatocelular (CHC) é um tipo comum de câncer de fígado que é conhecido por ser agressivo. Muitos pacientes têm uma alta chance do câncer voltar após o tratamento, o que torna isso um problema de saúde significativo. Mesmo com diferentes opções de tratamento disponíveis, como cirurgia, radiação e quimioterapia, os pacientes frequentemente têm um prognóstico ruim. Novos tratamentos que visam caminhos específicos nas células cancerígenas, como alguns que bloqueiam certos fatores de crescimento, oferecem alguma esperança, mas esses tratamentos só ajudam uma fração dos pacientes e por pouco tempo.
Há uma necessidade urgente de encontrar novos Biomarcadores, que são sinais biológicos que indicam a presença de CHC, para melhorar a terapia direcionada e o cuidado com os pacientes.
PI3K/Akt/mTOR no CHC
Papel da ViaUma das vias de sinalização importantes nas células é a via PI3K/Akt/mTOR. Essa via está envolvida em muitos processos, como crescimento celular, divisão e sobrevivência. Muitas vezes, ela é ativada de forma incorreta em cerca de metade dos casos de CHC, levando a um comportamento tumoral mais agressivo e complicando os esforços de tratamento.
Os tratamentos atuais usando inibidores de tirosina quinase - medicamentos que bloqueiam enzimas específicas nas células cancerígenas - visam essa via, mas tiveram apenas sucesso limitado. Muitos pacientes desenvolvem resistência a esses medicamentos, o que limita as opções de tratamento. Entender como essa via funciona no CHC poderia ajudar no desenvolvimento de terapias melhores.
Introdução à Proteína 21 Contendo o Domínio SH3 (SH3D21)
A proteína 21 contendo o domínio SH3 (SH3D21) é uma proteína encontrada nas células que desempenha um papel na gestão de vários processos celulares como crescimento e diferenciação. No entanto, ainda não se sabe muito sobre seu papel no câncer. Este estudo investiga como a SH3D21 se relaciona com Tumores, particularmente no CHC, e avalia seu potencial como um novo biomarcador ou alvo de tratamento.
Análise da SH3D21 em Pacientes com CHC
Este estudo examinou a conexão entre os níveis de SH3D21 e os resultados dos pacientes em casos de CHC. Os pesquisadores investigaram como a SH3D21 influencia a via PI3K/Akt/mTOR e utilizaram amostras clínicas e experimentos de laboratório para confirmar suas descobertas.
Coleta de Dados
Para analisar a SH3D21 no CHC, dados foram coletados de vários bancos de dados de câncer. Isso incluiu informações sobre expressão gênica e características clínicas de amostras de fígado. A pesquisa incluiu uma ampla gama de tumores para comparar as expressões de SH3D21.
Identificação de Genes Diferencialmente Expressos (DEGs)
Os pesquisadores usaram software para encontrar genes que tinham níveis de expressão significativamente diferentes em tecidos tumorais em comparação com tecidos normais. Eles procuraram especificamente genes como a SH3D21 que estavam super ou sub-expressos com base em certos critérios.
Função do Gene e Análise de Via
Uma análise mais aprofundada ajudou a entender os processos biológicos associados à SH3D21. Isso incluiu verificar seu papel em processos como crescimento celular e metabolismo e como ela interage com outras vias, particularmente a via PI3K/Akt/mTOR.
Sequenciamento de Células Únicas para Identificação de Tipos Celulares
Os pesquisadores realizaram sequenciamento de células únicas para identificar os tipos de células que expressam SH3D21. Isso ajudou a estabelecer o papel específico da SH3D21 nas células de CHC e no microambiente tumoral.
Validação Experimental
Estudos de Linhas Celulares
Linhas celulares de CHC foram usadas para confirmar a função da SH3D21. Essas células foram manipuladas para superexpressar ou silenciar a SH3D21. Os efeitos sobre o crescimento celular, migração e invasão foram analisados para avaliar o papel da SH3D21 nesses processos.
Amostras de Tecidos
Amostras de tecido de pacientes com CHC também foram examinadas. Técnicas como coloração imunohistoquímica e Western blotting foram usadas para confirmar que a SH3D21 era mais abundante no tecido cancerígeno em comparação com o tecido hepático normal.
Resultados do Estudo
Níveis de SH3D21 no CHC
O estudo descobriu que a SH3D21 estava altamente expressa em tecidos de CHC, especialmente em estágios mais avançados da doença. Níveis mais altos de SH3D21 estavam associados a uma pior sobrevida dos pacientes, sugerindo que poderia ser um marcador para a gravidade da doença.
Análise de Mutação e Metilação
Mutations no gene SH3D21 também foram examinadas. O estudo encontrou que certas alterações genéticas estavam ligadas a um aumento na expressão da SH3D21, e que os níveis de SH3D21 estavam inversamente relacionados ao seu status de metilação. Metilação é um processo que pode silenciar genes; menos metilação geralmente significa mais atividade gênica.
SH3D21 e o Microambiente Tumoral
O estudo demonstrou que os níveis de SH3D21 se correlacionam com características do microambiente tumoral. A presença de SH3D21 estava ligada a várias respostas imunológicas e características como proliferação celular e invasão. Isso indica que a SH3D21 pode desempenhar um papel significativo em como o tumor interage com seu entorno.
Efeitos no Comportamento Celular
Em experimentos de laboratório, o aumento dos níveis de SH3D21 levou a taxas mais altas de proliferação e migração nas células de CHC. Por outro lado, a redução dos níveis de SH3D21 diminuiu esses comportamentos, confirmando seu papel em promover características agressivas do câncer.
Análise de Vias de Sinalização
A pesquisa indicou que a SH3D21 ativava a via de sinalização PI3K/Akt no CHC. Isso significa que a SH3D21 contribui para processos que ajudam as células cancerígenas a crescer e sobreviver. O estudo encontrou que certos genes e vias relacionadas ao crescimento e divisão celular estavam mais ativos quando os níveis de SH3D21 eram altos.
Insights da Análise de Células Únicas
Em estudos de células únicas, a SH3D21 foi encontrada em vários tipos celulares, mostrando sua influência generalizada em diferentes partes do tumor. Isso sugere que a SH3D21 não é importante apenas nas células cancerígenas, mas também pode afetar células ao redor, como células imunológicas.
Ambiente Imune e Sensibilidade a Medicamentos
Impacto no Sistema Imunológico
O estudo revelou que altos níveis de SH3D21 estavam ligados a mudanças na paisagem imunológica dos tumores. A alta expressão de SH3D21 estava associada a infiltrações de certos tipos de células imunológicas, sugerindo seu possível papel em criar um ambiente que ajuda os tumores a evadir as respostas imunológicas.
Resposta à Imunoterapia
Os pesquisadores também analisaram como a SH3D21 afeta as respostas à imunoterapia. Eles descobriram que pacientes com alta expressão de SH3D21 não se beneficiaram muito de certos tratamentos de imunoterapia, indicando que a SH3D21 poderia contribuir para o desenvolvimento de resistência a essas terapias.
Análise de Sensibilidade a Medicamentos
Para identificar tratamentos potenciais, os pesquisadores exploraram quais medicamentos poderiam funcionar contra células que expressam SH3D21. Eles encontraram uma lista de medicamentos que pareciam eficazes, indicando novas possibilidades para tratar pacientes com altos níveis de SH3D21.
SH3D21 em Diferentes Tumores
Por fim, o estudo avaliou como a SH3D21 funciona em outros tipos de câncer. Foi observado que a SH3D21 tinha expressão elevada em muitos tumores diferentes, e a influência variava. Em alguns tipos de tumores, altos níveis de SH3D21 estavam ligados a melhores resultados, enquanto em outros, estava associado a um pior prognóstico.
Conclusão
Neste estudo, a SH3D21 foi identificada como um contribuinte significativo para a progressão do carcinoma hepatocelular. Ela é frequentemente encontrada em níveis mais altos nos tecidos tumorais, especialmente naqueles com doença avançada, e está correlacionada a piores desfechos para os pacientes. A SH3D21 aumenta o crescimento e a disseminação tumoral ativando vias importantes, como a PI3K/Akt/mTOR.
Essa proteína não só serve como um potencial biomarcador para prever como os pacientes podem responder ao tratamento, mas também pode se tornar um alvo para novas terapias visando melhorar os resultados do tratamento para pacientes com CHC. Há uma forte necessidade de mais pesquisas para descobrir todo o potencial da SH3D21 no tratamento do câncer e entender como ela interage com diversos ambientes celulares.
Título: Integrating bulk and single-cell RNA sequencing reveals SH3D21 promotes hepatocellular carcinoma progression by activating the PI3K/AKT/mTOR pathway
Resumo: As a novel genetic biomarker, the potential role of SH3D21 in hepatocellular carcinoma remains unclear. Here, we decipher the expression and function of SH3D21 in human hepatocellular carcinoma. The expression level and clinical significance of SH3D21 in hepatocellular carcinoma patients, the relationship between SH3D21 and the features of tumor microenvironment (TME) and role of SH3D21 in promoting hepatocellular carcinoma progression were analyzed based on the bulk samples obtained from The Cancer Genome Atlas (TCGA) and International Cancer Genome Consortium (ICGC) databases. Single-cell sequencing samples from Gene Expression Omnibus (GEO) database were employed to verify the prediction mechanism. Additionally, different biological effects of SH3D21 on hepatocellular carcinoma cells were investigated by qRT-PCR, CCK-8 assay, colony forming assay and Western blot analysis. Bioinformatics analysis and in vitro experiments revealed that the expression level of SH3D21 was up-regulated in hepatocellular carcinoma and correlated with the poor prognosis in hepatocellular carcinoma patients. SH3D21 effectively promoted the proliferation, invasion, and migration as well as the formation of immunosuppressive microenvironment of hepatocellular carcinoma. In addition, SH3D21 can activate the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway. SH3D21 stimulates the progression of hepatocellular carcinoma by activating the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway, and SH3D21 can serve as a prognostic biomarker and therapeutic target for hepatocellular carcinoma.
Autores: Ning Luo, W. Tong, T. Lu, L. Liu, R. Liu, J. Chen
Última atualização: 2024-04-16 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.14.24305789
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.14.24305789.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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