UBE2C基因在肾透明细胞...临床预后价值及分子机制探究_占天鹏.pdf

基因在肾透明细胞癌中的临床预后价值及分子机制探究 基金项目：兰州大学第二医院“萃英学子科研培育”计划资助项目（）新疆石河子市人民医院呼吸内分泌科 兰州大学第二医院泌尿外科 通讯作者，：兰州 兰州大学第二临床医学院占天鹏，何 魏，张 勐，陶 燕，卢建中，付生军，李兰兰，张 静，刘善辉，【摘 要】目的 探讨泛素结合酶（）在肾透明细胞癌（）中的表达模式、临床预后价值以及调节 的分子机制。方法 通过肿瘤基因组图谱数据库（）和人类蛋白质表达图谱数据库（）分析 基因在 组织和正常组织中的表达差异。结合 患者的临床信息，利用单因素及多因素 回归模型分析 基因在 患者中的预后价值。通过基因富集分析（）了解 基因调控 的分子机制。计算 患者中的浸润免疫细胞含量，并评估 基因表达水平与免疫细胞浸润含量的相关性。结果 组织中的 基因和蛋白表达水平均高于正常肾组织（.）。组织中 表达与肿瘤位置、组织学分级、病理分期及 分期有关（.）。单因素及多因素 回归分析结果显示，可作为预测 患者总生存期（）的独立预后因素（.）。结果表明，可能参与调节细胞因子细胞因子受体相互作用、细胞周期检查点、糖蛋白等多条信号通路。基因表达水平与 肿瘤微环境中 细胞、细胞、细胞、细胞、细胞和巨噬细胞浸润等显著相关。同免疫检查点分子（）、等表达水平也显著相关。结论 可作为 患者的一个风险预后因子，同时 可能作为 治疗的潜在靶点。【关键词】肾透明细胞癌；泛素结合酶（）；数据库；预后；靶点中图分类号：.文献标识码：文章编号：（），：，：【】，（）（）（）（），（），（.），（.）（.），临床肿瘤学杂志 年 月第 卷第 期 ，（），【】；（）；肾细胞癌（，）是最常见的泌尿系统肿瘤之一，在所有肾脏恶性肿瘤中约占。在世界范围内，肾细胞癌在男性全身恶性肿瘤中排在第六位，女性中排名第十位，分别占所有恶性肿瘤的 和，全球每年有超过 万新确诊病例和 万死亡病例。肾细胞癌按病理类型可分为肾透明细胞癌（，）、嫌色细胞癌、乳头状癌、集合管癌及未分化癌。是 最常见的病理亚型，约占，在我国其发病率较高，且因其初期无明显症状容易延误治疗。的侵袭性生长和高转移率与患者的预后不良相关，患者通常对传统的放疗或化疗耐受，因此肾根治性手术切除仍然是目前 最主要的治疗方法。由于 患者在确诊并进行根治术切除时，许多患者已出现远处转移，手术不能完全清除肿瘤细胞，通常术后仍有高达 的患者会发生转移性复发，患者术后预后较差。因此，深入了解 的生物学特性，筛选肾癌预后标志物对肾癌诊治具有深远的作用。在真核生物中，泛素蛋白酶体系统（，）通过靶向蛋白酶体介导的细胞周期调节因子，在关键的检查点精确地调节细胞周期，需要泛素激活酶（）、泛素结合酶（）和泛素连接酶（）协同工作，以促进目标蛋白的泛素化。泛素化是细胞调节蛋白水平的一种重要机制，该修饰对调控细胞周期、细胞程序性死亡、转录及肿瘤的发生、发展具有重要作用。泛素结合酶（，）是 家族的成员，与特定的 酶相互作用，可诱导底物蛋白降解。通过靶向降解短寿命蛋白参与细胞周期进程。除了在细胞周期蛋白的破坏中发挥重要作用外，在有丝分裂的纺锤体检查点控制中也起着重要作用，过度表达 的细胞忽略了有丝分裂纺锤体检查点的信号，并使基因组失去了稳定性，这是癌症发生的一个重要标志。此外，在维持细胞整倍体状态方面也起着至关重要的作用，其过度表达将导致染色体的错误分离，进而促进肿瘤的形成。越来越多的证据表明，在肿瘤的发生和进展过程中，在多种人类恶性肿瘤中的表达上调，相关研究显示 在乳腺癌、结肠癌、卵巢癌和肝癌等肿瘤中异常高表达，并且高表达的 与肿瘤分期和临床预后密切相关。这表明 可能具有作为肿瘤靶向治疗及预后因子的价值。有研究显示 可作为驱动前列腺癌的枢纽基因，但 在 中的表达模式及其与 患者预后之间的关系尚不清楚。因此，本研究利用肿瘤基因组图谱数据库（，）和人类蛋白质表达图谱数据库（，）分析 在 中的表达模式及预后价值，同时分析 调节肿瘤细胞生长和发展的可能机制。资料与方法.基因表达数据及临床信息的下载及整理本研究中的数据来源于 数据库（：），获得的数据中共有 例正常肾组织和 例 组织的基因表达谱数据及相关的临床信息。.数据库中 蛋白免疫组化染色数据的下载及分析 数据库（：）包含了多种蛋白在肿瘤及正常组织中的免疫组化染色图片。本研究中，我们利用该数据库分析了 蛋白在正常肾组织及 组织中的表达。.单因素及多因素 回归分析我们通过单因素及多因素 回归分析，探究了、肿瘤位置、肿瘤分级、病理分期、性别、种族、期与预后的关系，并排除了与预后不相关的因素。我们还利用 包和 包构建了可以反映 患者、年生存率的诺模图并计算 值，并且利用校准曲线和一致性指数（）对构建的诺模图的性能进行了评估。.基因集富集分析（）按照 基因表达水平将 患者分为高、低表达组，利用 临床肿瘤学杂志 年 月第 卷第 期 ，包筛选差异表达基因，对差异表达基因进行 分析，按.和.为阈值筛选富集到的信号通路。.蛋白的互作蛋白网络（）分析 本研究利用在线网站（：）进行 蛋白的 分析。设定 为，为 ，其余所有参数为网站默认参数。.与 肿瘤免疫浸润、免疫检查点分子和相关信号通路分析我们使用单样本基因富集分析（）方法计算 肿瘤组织中 类免疫细胞的浸润程度，并且计算各类免疫细胞与 基因表达的 相关系数及 基因表达与多个免疫检查点分子的 相关系数。.统计学分析采用 语言软件.版（：）进行统计学处理。基因在 组织与正常肾组织间的表达差异采用 检验，配对样本间的表达差异采用配对 检验。生存分析采用 法并行 检验，采用 比例风险回归模型进行多因素分析。以.为差异有统计学意义。结 果.在 中的相对表达水平及预后分析通过分析来自 数据库的泛癌中 的表达水平，我们发现 基因在多种肿瘤组织中表达上调，包括肾癌组织中（、），是最常见的肾癌类型（图）。我们进一步分析了 基因在 中的表达模式，发现在配对或非配对的 样本中，基因在肿瘤组织中表达上调（图、图）。生存分析结果显示，基因高表达组 患者的总生存期（）明显低于 基因低表达组（.，图）。时间依赖性 曲线分析结果显示，年、年和 年生存率的 值分别为.、.和.（图）。数据库分析结果显示，相比较于正常的肾组织，肾癌组织中 蛋白表达水平较高（图、图）。.肾癌中的 表达与临床病理特征的关系 通过对 中的 表达与肿瘤位置、组织学分级、病理分期、性别、种族及 分期等关系的分析发现，表达水平与肿瘤位置、病理分期、组织学分级、分期显著相关，即病理分期、分化程度及 分期越高，表达水平增加（.）。见图。.与 患者预后的关系 单因素 回归分析显示，病理分期、组织学分级、分期、分期、分期及 表达与 患者的 显著相关（均.）；多因素 回归分析显示，分期和 表达水平与 患者的 显著相关（均.）。这些分析结果均表明 的表达水平可作为 患者 的独立预后因素。见表、图。.基于 表达和临床病理参数构建的诺模图 基于 表达和临床病理参数构建了 回归模型并绘制诺模图，通过该模型评估了患者的 年、年和 年生存率。结果显示该模型的 为.，年、年和 年生存率的 值分别为.、.和.，表明该模型对 患者预后具有较好的预测精度。见图。.与 表达相关的信号通路富集分析 根据 基因表达水平对 患者进行分组，对差异表达基因进行 分析后发现，的不同表达水平可影响细胞因子细胞因子受体相互作用、细胞周期检查点、糖蛋白、分泌因子、细胞外基质降解和细胞外基质组织等多条信号通路。该结果表明 可能通过影响肿瘤微环境促进肿瘤细胞生长。见图。.中 与 的关系 通过 数据库（：）对 进行 分析。结果显示 可同、等多个蛋白发生相互作用。见图。.与肿瘤免疫浸润及免疫检查点分子的关系本研究中的数据显示，在 中可能参与肿瘤微环境调控。因此，我们进一步探讨了 中 与肿瘤免疫浸润及免疫检查点分子之间的关系。结果显示，与 细胞、细胞、细胞、细胞、细胞及巨噬细胞浸润等显著相关（.，图 图）；与免疫检查点分子（）、及 等表达也显著相关（.，图）。这些结果提示 蛋白可能参与肿瘤免疫调节。临床肿瘤学杂志 年 月第 卷第 期 ，：在泛癌中的表达分析；：基因在 肿瘤组织及癌旁组织中的表达水平；：配对的 肿瘤组织及癌旁组织中 基因表达水平分析（）；：基于 曲线分析 基因表达与 患者预后的关系；：时间依赖性 曲线分析 基因表达对 患者预后的评估能力；、：分别在正常肾组织和肾癌组织中的免疫组化染色（数据库）图 在泛癌中的表达水平及在 中的预后分析 讨 论生物标志物在评估肿瘤的治疗效果及预后中发挥重要作用，可作为精准医学重要的组成部分。借助于高通量测序和微阵列等技术，目前大量的肿瘤预后相关标志物被发现，这些有助于评价肿瘤的治疗效果和提升患者的生存预后。由于肾癌具有难发现的特点，并且肾癌对通常的放疗和化疗不敏感，其预后往往较差，接受部分或根治性肾切除术的患者中有高达 的患者最终仍会发展为转移性肾癌。因此，寻找 的预后相关生物标志物有助于改进 相关治疗及提高患者的预后。在肿瘤细胞的生长过程中发挥重要作用，研究发现高表达的 与肿瘤细胞的侵袭及病理分期密切相关，抑制前列腺癌细胞中高表达的 有助于抑制肿瘤细胞生长。本研究探究了 在肾癌中的预后价值以及其在肾癌中可能的调节机制。临床肿瘤学杂志 年 月第 卷第 期 ，：肿瘤位置；：病理分期；：组织学分级；：分期；：分期；：分期图 肾癌中的 表达与临床病理特征的关系表 影响 患者 的单因素和多因素 回归分析临床病理参数单因素分析多因素分析（）（）分期.、.、.（.）.（.）分期.（.）.（.）分期.（.）.（.）肿瘤位置.左.右.（.）.（.）病理分期.、.、.（.）.（.）组织学分级.、.、.（.）.（.）表达.低.高.（.）.（.）临床肿瘤学杂志 年 月第 卷第 期 ，：队列中影响 患者 的单因素 回归分析；：队列中影响 患者 的多因素 回归分析图 可作为影响 患者 的独立预后因素：基于 和临床病理变量的诺模图的构建；：年生存率的校准曲线；：年生存率的校准曲线；：年生存率的校准曲线图 诺模图的构建和评估在本研究中，我们通过分析 数据库中 例正常组织和 例 组织中 基因表达，发现 基因在 中异常高表达。在 数据库中分析的结果也显示肾癌中 蛋白水平也表达较高；高表达的 在 中具有一定的预后价值，表现为 的高表达与 患者较低的 相关。本研究发现 与肿瘤位置、病理分期、组织学分级及 分期等显著相关，这表明 的高表达可能参与了肿瘤 临床肿瘤学杂志 年 月第 卷第 期 ，：细胞因子细胞因子受体相互作用信号通路；：细胞周期检查点信号通路；：糖蛋白信号通路；：分泌因子信号通路；：细胞外基质降解信号通路；：细胞外基质组织信号通路图 中 相关信号通路富集分析图 蛋白的 分析的生长及进展。我们还通过单因素及多因素 回归分析发现 可作为 的独立预后因素。我们进一步利用诺模图对 回归模型进行可视化分析，及 年、年和 年生存率的 值和校准曲线均说明以 作为预后因子对 的预后进行分析具有中等的预测精度。这些结果均表明 在 的发生发展中可能起着重要作用，有望成为 预后的生物标志物。在对 如何调控 细胞生长的分子机制进行探究时，我们分析了不同 水平的 患者肿瘤组织中的差异表达基因，并对差异表达基因进行了 分析，结果显示细胞因子细胞因子受体相互作用、细胞周期检查点、糖蛋白等信号通路可能参与 调节的 肿瘤细胞生长。肿瘤免疫浸润与肾细胞癌的预后和免疫治疗反应有关，已经发现有很多基因与免疫细胞途径和免疫检查点分子显著相关。为此，我们探讨了 表达水平与 肿瘤微环境中肿瘤免疫的潜在关系。结果显示，与 肿瘤微环境中的 细胞、细胞、细胞、细胞、细胞及巨噬细胞浸润等显著相关。还与、（）、等多个免疫检查点蛋白的表达呈正相关。提示 可能通过影响 肿瘤微环境中免疫检查点蛋白的表达影响肿瘤免疫反应。综上所述，中高表达的 具有作为肿瘤预后标志物的潜力，基因的表达可能影响肾癌细胞的细胞因子细胞因子受体相互作用、细胞周期检查点、糖蛋白、分泌因子、细胞外基质降解