WNT2B与肿瘤免疫浸润及患者预后的相关性_樊馨竹.pdf

第 41 卷第 2 期2023 年 4 月广东医科大学学报JOURNAL OF GUANGDONG MEDICAL UNIVERSITYVol.41 No.2Apr.2023137WNT2B 与肿瘤免疫浸润及患者预后的相关性樊馨竹1,2,3，沈艺琳1,2,3，许涛1,2,3，罗驰恒1,2,3，高羽亭1,2,3（1.广东医科大学公共卫生学院，广东东莞 523808；2.东莞市环境医学重点实验室，广东东莞 523808；3.东莞市环境与健康研究所，广东东莞 523808）摘要：目的探讨WNT2B 表达与肿瘤免疫浸润及患者预后的相关性。方法癌症患者WNT2B 表达的原始数据来自癌症基因组图谱（TCGA）和基因型-组织表达（GTEx）数据库。分析WNT2B 表达与预后、肿瘤免疫浸润、肿瘤新抗原、肿瘤突变负荷（TMB）和微卫星不稳定性（MSI）之间的相关性。结果在正常组织和肿瘤组织中WNT2B 的表达存在显著差异；WNT2B 与癌症患者的预后、癌相关成纤维细胞浸润、免疫浸润细胞、肿瘤新抗原、TMB 和MSI 相关。结论WNT2B 可能作为肿瘤免疫浸润和预后不良的生物标志物，为癌症的治疗提供了新靶点。关键词：WNT2B；癌症；免疫浸润；生物标志物中图分类号：R 730.4 文献标志码：A 文章编号：2096-3610（2023）02-0137-08Correlation between WNT2B expression and tumor immunoinfiltration and prognosisFAN Xin-zhu1,2,3,SHEN Yi-lin1,2,3,XU Tao1,2,3,LUO Chi-heng1,2,3,GAO Yu-ting1,2,3(1.School of Public Health,Guangdong Medical University,Dongguan 523808,China;2.Dongguan Key Laboratory of Environmental Medicine,Dongguan 523808,China;3.Department of Environmental and Occupational Health,Dongguan 523808,China)Abstract:ObjectiveTo investigate the correlation between WNT2B expression and tumor immunoinfiltration and prognosis.MethodsRaw data of WNT2B expression in cancer patients were obtained from the Cancer Genome Atlas(TCGA)and Genotype-Tissue Expression(GTEx)databases.The correlation between WNT2B expression and prognosis,tumor immunoinfiltration,tumor neoantigens,tumor mutation load(TMB)and microsatellite instability(MSI)was analyzed.ResultsWNT2B expression of tumor tissue was different from normal tissue.WNT2B was correlated with prognosis,cancer-associated fibroblast infiltration,immunoinfiltrating cells,tumor neoantigen,TMB,and MSI.ConclusionWNT2B may serve as a biomarker of tumor immunoinfiltration and prognosis,providing a novel target for cancer treatment.Key words:WNT2B;cancer;immunoinfiltration;biomarker癌症是全球人口死亡的主要原因之一1，且尚未发现治愈的方法2。随着生物信息学方法和一些公共数据库的不断发展和改进，可以通过对基因进行泛癌分析来评估其与临床预后和免疫细胞浸润的相关性，以寻求新的治疗靶点3-4。Wnt 蛋白家族能够以旁分泌和自分泌方式激活细胞膜受体，是Wnt 信号通路的主要组成部分5。该信号通路参与细胞的生长、增殖等生物学过程，与肿瘤等多种人类疾病高度相关6。WNT2B 是刺激经典Wnt 通路的Wnt 配体之一7，在许多生理和病理过程，特别是在肿瘤的发展中起着至关重要的作用8-9。在泛癌水平上对WNT2B 的功能和临床重要性进行全面分析研究鲜见，据此，本文针对该基收稿日期：2022-07-19基金项目：国家自然科学基金（81703266），广东省自然科学基金（2015A030310532），广东医科大学学科建设项目（4SG22003G）作者简介：樊馨竹（1997-），女，在读硕士研究生，E-mail:通信作者：高羽亭（1982-），女，博士，副教授，E-mail:因进行了泛癌分析，以探讨WNT2B 在癌症进展中的作用。1材料和方法1.1WNT2B 基因表达分析本文从 UCSC 数据库中下载癌症基因组图谱（TCGA）泛癌数据集，从中提取ENSG00000134245（WNT2B）基因在各个样本中的表达数据，分析该基因在各个肿瘤样本中瘤与瘤旁的差异。考虑到TCGA中正常样本较少，本研究从UCSC 数据库中下载TCGA TARGET 基因型-组织表达（GTEx）泛癌数据集，整合GTEx 数据库中的正常组织的数据和TCGA 中肿瘤组广东医科大学学报1382023年 第41卷织的数据分析各种肿瘤的表达差异。1.2基因表达预后分析本文从先前发表在 Cell 上的TCGA 预后研究10中获得高质量的TCGA 的预后数据集，从UCSC 的癌症浏览器中获取TARGET 随访数据作为补充，使用R软件包survival 的coxph 函数建立Cox 比例风险回归模型以分析基因表达与每个肿瘤中的预后关系得到森林图，然后将患者分为高低两组，用R 软件包survival 的survfit 函数分析两组的预后差异得到KM 生存曲线。1.3免疫浸润分析利用TIMER 数据库分析WNT2B 表达与癌症相关成纤维细胞浸润之间的相关性。从TIMER 数据库下载了 33 种癌症的 6 种免疫浸润细胞的得分数据，分析基因表达与这些免疫细胞得分的相关性。利用R软件包ESTIMATE11分析各个肿瘤样本的基质评分（Stromal score），免疫评分（Immune score）和综合评分（ESTIMATE score）。1.4基因突变与表达分析从GDC 上下载了经GISTIC 软件12处理的所有TCGA 样本的拷贝数变异（CNV）数据集，整合样本的拷贝数数据和基因表达数据，使用R 软件计算每个肿瘤中基因在基因组变异和非变异样本中的表达差异。1.5基因组异质性与基因表达分析从先前的研究13中获取每个肿瘤的免疫新抗原数据，计算在各个肿瘤中新抗原和WNT2B 表达的相关性。从GDC 上下载经MuTect2 软件14处理的所有TCGA 样本的单核苷酸变异数据集，利用R 软件包maftools 的tmb 函数计算每个肿瘤的TMB，并整合样本的TMB 评分和WNT2B 表达数据，计算他们之间的相关性。且从先前的研究15中获取每个肿瘤的MSI 评分，整合样本的MSI 评分和基因表达数据，在每种肿瘤中计算他们之间的相关性。1.6统计学处理癌症基因表达谱数据均通过log2（x+0.001）转化进行标准化。使用非配对的秩和检验和秩和检验进行两两之间的差异显著性分析，利用kruskal.test 进行多组样本的差异检验。使用单因素Cox 回归模型、卡普兰迈尔方法进行生存分析，并利用logrank test 方法评估不同组样本之间的预后差异显著性。使用斯皮尔曼或皮尔森相关系数来进行相关性分析。2结果2.1WNT2B 在泛癌中的表达水平分析WNT2B 在TCGA 泛癌数据中的mRNA 表达水平，结果显示，WNT2B 在头颈鳞状细胞癌（HNSC）、肾乳头状细胞癌（KIRP）、肾透明细胞癌（KIRC）、胆管癌（CHOL）、混合肾癌（KIPAN）、肝细胞肝癌（LIHC）和肺鳞癌（LUSC）这 7 种肿瘤中高表达，在多形成性胶质细胞瘤（GBM）、胶质瘤（GBMLGG）、子宫内膜癌（UCEC）、嗜铬细胞瘤和副神经节瘤（PCPG）、膀胱尿路上皮癌（BLCA）、肾嫌色细胞癌（KICH）、甲状腺癌（THCA）、直肠腺癌（READ）、脑低级别胶质瘤（LGG）、肺腺癌（LUAD）、乳腺浸润癌（BRCA）、前列腺癌（PRAD）、结肠癌（COAD）及结直肠癌（COADREAD）这 14 种肿瘤中低表达，见图 1A。本文整合 GTEx 数据库中的正常组织的数据和 TCGA 中肿瘤组织的数据，结果显示 WNT2B 在KIRP、KIPAN、HNSC、KIRC、胰腺癌（PAAD）、睾丸癌（TGCT）、白血病（ALL）、急性髓细胞样白血病（LAML）和CHOL 这 9 种肿瘤中高表达，而在 25 种肿瘤中表达较低，除上述 14 种肿瘤类型外，还有宫颈鳞癌和腺癌（CESC）、肾母细胞瘤（WT）、黑色素瘤（SKCM）、卵巢浆液性囊腺癌（OV）、食管癌（ESCA）、子宫肉瘤（UCS）、肾上腺皮质癌（ACC）、胃和食管癌（STES）、胃癌（STAD）、LUSC 和 LIHC，见图 1B。2.2WNT2B 在泛癌中的预后意义Kaplan-Meier 分析显示 WNT2B 高表达的患者在 TCGA-LGG、TARGET-LAML、TCGA-BLCA、TCGA-LAML 中总生存时间较短，在TCGA-LUSC、TARGET-ALL 中总生存时间较长（图 2AF）。单变量 Cox 回归分析显示，WNT2B 高表达是TCGA-LGG、TARGET-LAML、TCGA-BLCA 和TCGA-LAML 患者总生存期（OS）的危险因素，是TCGA-LUSC 和 TARGET-ALL 患者的保护因素（图3A）。此外，疾病特异性生存期（DSS）分析显示，WNT2B 是TCGA-LGG，TCGA-BLCA 患者的危险因素，是TCGA-LUSC 患者的保护因素（图 3B）。无病生存期（DFI）分析显示，WNT2B 是 TCGA-ACC 患者的危险因素，是TCGA-UCEC 患者的保护因素（图3C）。最后，无进展生存期（PFI）分析表明，WNT2B是TCGA-LGG、TCGA-BLCA、TCGA-ACC 患者的危险因素，是TCGA-THYM、TCGA-PAAD 患者的保护因素（图 3D）。2.3WNT2B 表达与免疫细胞浸润水平的关系结果显示WNT2B 表达与LIHC、PRAD、STAD 和THYM 呈正相关（P0.05）。WNT2B 表达与 6 种常见的免疫细胞得分也具有一定的相关性，其中最显著第2期樊馨竹，等.WNT2B 与肿瘤免疫浸润及患者预后的相关性139ABA.WNT2B 在TCGA 泛癌数据中肿瘤和临近正常组织中的表达；B.WNT2B 在TCGA 的肿瘤组织以及TCGA 和GTEx 的正常组织中的表达（*P0.05，*P0.01，*P0.001 和*P0.0001）图 1WNT2B 在泛癌中的表达分析A.os-TCGA-LGGB.os-TARGET-LAMLC.os-TCGA-LUSCD.os-TCGA-BLCAE.os-TCGA-LAMLF.os-TARGET-ALL（AF）WNT2B 在TCGA-LGG、TARGET-LAML、TCGA-BLCA、TCGA-LAML、TCGA-LUSC、TARGET-ALL 中的Ka