CHPF2在胶质瘤中的表达及预后意义_马原浩.pdf

DOI:103969/j issn1672-7770 2023 02009胶质瘤基础CHPF2 在胶质瘤中的表达及预后意义马原浩，赵宗仁，陈中俊，季欢欢，李靖，刘宇，郑金玉【摘要】目的采用生物信息技术分析软骨素聚合因子 2(CHPF2)在胶质瘤中的预后意义，并通过实验进一步验证其在正常和胶质瘤细胞中的表达情况。方法首先在 GEPIA 和 HPA 数据库对 CHPF2 在胶质瘤和正常细胞的表达水平进行分析，随后在癌症基因组图谱(TCGA)和中国脑胶质瘤基因组图谱(CGGA)下载基因表达和临床信息文件对 CHPF2 在胶质瘤中的表达、预后、功能注释、免疫浸润和免疫检查点等情况作进一步阐明。最后采用蛋白质印迹(Western Blot，WB)技术分析了 CHPF2 在正常和胶质瘤组织中的表达水平。结果CHPF2 在胶质瘤中的表达量高于正常组织，且随着肿瘤等级的升高而增加。除性别、放疗和肿瘤再发情况外，年龄、化疗、肿瘤复发、IDH、1p/19q 及 MGMT 等在 CHPF2 高低表达组中均具有统计学差异。CHPF2较一些常见预后标志物(如 TP53、MKI67 及 EGFR 等)对胶质瘤患者生存具有更好的预测性能，可以作为一个独立的预后因素，并通过对 TCGA 和 CGGA 数据库的独立预后分析结果进行综合的 Meta 分析作进一步验证。通过 GO、KEGG 和 GSEA 方法，对 CHPF2 可能富集到的通路进行研究。采用 TIMER、CIBERSORT 和 ssGSEA三种方法，对 CHPF2 高低风险组中的免疫浸润情况进行分析，并在最后对 CHPF2 在免疫检查点的情况进行了分析。为了进一步验证可靠性，本研究通过 WB 技术证实了 CHPF2 在胶质瘤细胞的表达量较正常细胞中高。结论CHPF2 能够影响胶质瘤的发生、发展和预后，可以作为胶质瘤患者预后的生物标志物。【关键词】胶质瘤;CHPF2;生物信息学;免疫;预后【中图分类号】R739 41【文献标志码】A【文章编号】1672-7770(2023)02-0163-10Expression of CHPF2 in glioma and its prognostic significance MA Yuan-hao，ZHAO Zong-ren，CHEN Zhong-jun，et al Department of Neurosurgery，Affiliated Huaian Hospital of Xuzhou MedicalUniversity，Huaian 223002，ChinaCorresponding author:ZHENG Jin-yuAbstract:ObjectiveThe prognostic significance of chondroitin polymerization factor 2(CHPF2)in glioma was analyzed by bioinformatics technology，and its expression in normal andglioma cells was further verified by experiments MethodsThe expression levels of CHPF2 inglioma and normal cells were first analyzed in the GEPIA and HPA databases，followed bydownloading gene expression and clinical information files from The Cancer Genome Atlas(TCGA)and The Chinese Glioma Genome Atlas(CGGA)to further elucidate the expression，prognosis，functional annotation，immune infiltration，and immune checkpoints of CHPF2 in glioma Finally，the expression levels of CHPF2 in normal and glioma tissues were determined using the Westernblotting approach ResultsCHPF2 expression in gliomas was greater than in normal tissues，and itincreased with tumor grade Except for gender，radiation，and tumor recurrence，the high and lowCHPF2 expression groups differed statistically in age，chemotherapy，tumor recurrence，IDH，1p/19q，and MGMT CHPF2 outperforms certain popular prognostic markers(e g TP53，MKI67，andEGFR)in predicting glioma patient survival and may be utilized as an independent prognosticfactor A complete meta-analysis of the outcomes of separate prognostic analysis of the TCGA andCGGA databases corroborated this further GO，KEGG，and GSEA techniques were used to examinethe pathwaysforwhichCHPF2maybeenrichedInitially，threeapproaches(TIMER，CIBERSORT，and ssGSEA)were utilized to investigate immune infiltration in the high and low-risk基金项目:淮安市自然科学研究计划项目(HAB202118)作者单位:223002 淮安，徐州医科大学附属淮安医院通信作者:郑金玉361临床神经外科杂志 2023 年第 20 卷第 2 期groups of CHPF2，and finally，the immunological checkpoints of CHPF2 were examined To furthercorroborate the dependability，Western blotting was used to demonstrate the elevated expression ofCHPF2 in gliomas relative to normal tissues ConclusionCHPF2 may be able to influence theoccurrence，progression and prognosis of glioma and may serve as a biomarker for the prognosis ofglioma patientsKey words:glioma;CHPF2;bioinformatics;immunology;prognosis胶质瘤是起源于神经上皮的恶性肿瘤，由于胶质瘤的发病机制复杂，导致其具有侵袭性强、易复发、预后差等特点1 2，目前尚无有效的胶质瘤治疗策略。虽然一些标志物的发现对胶质瘤的分类和诊断起到了重要作用，但目前的早期诊断和临床治疗效果仍不理想。因此，进一步探索胶质瘤潜在的重要标志物具有重要意义。硫酸软骨素(chondroitin sulfate，CS)是一种多糖，由 N-乙酰-D-半乳糖胺和 D-葡萄糖醛酸残基的重复二糖单元组成，在不同位置用硫酸化残基修饰。CS 生物合成和硫酸化平衡受到严格控制，并在疾病的进展中发挥重要作用3 4。此外，碳链的特定硫酸化模式决定了其功能和结合亲和力，利用降解铯链的抑制剂或酶的研究表明，铯对肿瘤转移、增殖和黏附过程有相当大的影响5 6。软骨素聚合因子(chondroitin polymerization factor，CHPF)是软骨素聚合活性所必需的一种独特的蛋白质因子，对它的鉴定可能会阐明 CS 的分子基础。本研究经过查询相关文献发现，CHPF 在胶质瘤进展中起 重 要 作用7 9，同样，CHPF 在其他肿瘤中的表达水平也进行了相关研究10 11;而 CHPF2 是否也具有和 CHPF一样的作用，目前暂未发现相关性研究报道。本研究基于生物信息学，分析 CHPF2 在胶质瘤中的表达、预后及与免疫的关系，为并通过实验作进一步验证，为进一步研究 CHPF2 在胶质瘤发生发展中的作用机制和治疗等提供依据和参考。1资料与方法1 1数据下载与处理从癌症基因组图谱(TheCancer Genome Atlas，TCGA)数据库(https:/portalgdc cancer gov/)中下载了 698 例胶质瘤样本及与其匹配的临床信息。从中国脑胶质瘤基因组图谱(Chinese Glioma Genome Atlas，CGGA)数 据 库(http:/www cgga org cn/)中下载了 1 018 例胶质瘤样本及相应的临床信息。基因 ID 的转换使用Perl 脚本，数据的处理和矫正采用 R 软件(版本4 1 2)。临床信息缺失和生存时间为 0 d 的样本予以删除。1 2生存和预后分析TCGA 和 CGGA 数据库中的临床病理特征在 CHPF2 高低表达组中的差异性采用 R 包“ggpubr”分析，本研究中生存曲线、ROC曲线、独立预后及 Meta 分析均采用 R 软件进行分析并 可 视 化(涉 及 的 R 包 中 包 括“survival、survivalROC、pROC、survcomp、Meta”等)。1 3富集分析及共表达分析基因蛋白间的相互作用关系使用 STRING(https:/string-db org/)网站生成，图形绘制使用“Cytoscape”软件完成，核心基因按 照 中 介 中 心 性 进 行 筛 选。采 用 R 包“clusterProfiler、org Hs eg db、digest、GOplot、enrichplot、ggplot2”进行 GO 和 KEGG 富集分析。GSEA 富集分析采用 GSEA 软件完成。基因间的共表达分析使用 R 包“corrplot”完成。1 4免疫免疫浸润使用 TIMER、CIBERSORT 和ssGSEA 三种方法联合分析，使用 R 包“pheatmap”进行可视化。免疫检查点基因与 CHPF2 的 spearman相关性分析采用 R 包“ggpubr、corrplot”进行可视化。1 5主要试剂CHPF2 抗体购买自 Sigma 公司。ECL 试剂盒购买自赛默飞世尔科技有限公司。PAGE凝胶快速准备试剂盒购买自大连美伦生物技术有限公司。RIPA 裂解液、SDS-PAGE 蛋白上样缓冲液(5x)和 BCA 蛋白浓度测定试剂盒购买自碧云天生物技术有限公司。蛋白酶抑制剂购自 GLPBIO 公司。PVDF 膜购买自 Millipore 公司。鼠抗人-Actin 单克隆抗体、山羊抗鼠 IgG 购买自 Cell Signaling 公司。1 6Western Blot正常胶质细胞系(HA1800)和胶质瘤细胞系(C6、T98G 和 U87)由徐州医科大学神经系统疾病研究所提供。细胞在 37、5%CO2、相对湿度 90%的培养箱中进行培养。收集细胞蛋白前使用冰 PBS 对培养的细胞进行清洗，加入含蛋白酶抑制剂的 RIPA 细胞裂解