陳 蘭，林遠(yuǎn)生，劉建生

(1.贛南醫(yī)學(xué)院 a.研究生院醫(yī)學(xué)部2019級(jí)； b.研究生院醫(yī)學(xué)部2017級(jí)；2.贛州市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，江西 贛州 341000)

肺癌是世界上最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率及病死率均居惡性腫瘤首位，2018年僅在美國就有新增肺癌患者234 030例，且有154 050例患者死于肺癌[1-2]。在肺癌患者中，非小細(xì)胞肺癌占其絕大多數(shù)，約占整體發(fā)病率的80%，而在非小細(xì)胞肺癌中肺腺癌又是最常見的病理類型，約占肺癌總數(shù)的40%[3]。早期肺癌患者大多缺乏典型的臨床癥狀，確診時(shí)大多已進(jìn)展為晚期或局部晚期，可采取的治療措施往往有限，因此多數(shù)患者預(yù)后不良[4-5]。雖然靶向治療已廣泛應(yīng)用于臨床并提高了部分肺腺癌患者的生存率，但肺腺癌患者總體預(yù)后仍不理想，5年生存率仍不超過25%[6]。因此，深入了解肺腺癌的發(fā)病機(jī)制，尋找影響肺腺癌分子治療和預(yù)后的相關(guān)標(biāo)志物具有重要意義。

α-微管蛋白特異性1c鏈(alpha-tubulin specific 1c chain，TUBA1C)是α-微管蛋白的一種亞型，與β微管蛋白相互作用共同構(gòu)成微管結(jié)構(gòu)，參與維持細(xì)胞的形態(tài)、運(yùn)動(dòng)、分裂、分泌及胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)戎匾飳W(xué)過程[7]。有研究[8-11]表明，TUBA1C與多種惡性腫瘤的細(xì)胞增殖及細(xì)胞周期有關(guān)，其上調(diào)可以顯著影響腫瘤的生長與進(jìn)展。雖然目前已存在一些關(guān)于α-微管蛋白與肺癌關(guān)系的研究報(bào)道，但卻未見有關(guān)TUBA1C在肺腺癌中表達(dá)及與其預(yù)后關(guān)系的公開研究報(bào)道。本研究利用TCGA數(shù)據(jù)庫資源，分析TUBA1C在肺腺癌組織中的表達(dá)，并預(yù)測其在肺腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用，旨在為肺腺癌的靶向治療及分子標(biāo)志物的篩選提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

從癌癥和腫瘤基因圖譜(TCGA，http://tcga-data.nci.nih.gov/)網(wǎng)站下載肺腺癌中所有TUBA1C mRNA轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)及臨床病理資料，獲取肺腺癌組織樣本535例，癌旁正常組織樣本59例，具有配對(duì)的癌旁組織共有57例。主要臨床資料包括年齡、性別、TNM分期、T分期、N分期、M分期及預(yù)后等。

1.2 TUBA1C的表達(dá)與肺腺癌患者臨床病理特征及預(yù)后的相關(guān)性分析

根據(jù)TCGA數(shù)據(jù)庫下載的的mRNA轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)及臨床資料，以TUBA1C在肺腺癌患者中mRNA表達(dá)量的中位值為界限，將患者分為TUBA1C高表達(dá)組和TUBA1C低表達(dá)組。并采用χ2檢驗(yàn)比較2組年齡、性別、TNM分期、T分期、N分期、M分期等臨床病理特征的差異。同時(shí)，結(jié)合TUBA1C表達(dá)量，利用單因素及多因素COX分析TUBA1C表達(dá)與肺癌患者臨床病理特征的相關(guān)性。采用R 4.0.4軟件“survival”包分析肺腺癌患者中TUBA1C高、低表達(dá)組總體生存率(OS)的差異。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS25.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)分析TUBA1C在肺腺癌組織和癌旁組織樣本中的表達(dá)差異；對(duì)TUBA1C表達(dá)水平與肺腺癌患者的臨床病理特征的相關(guān)性進(jìn)行χ2檢驗(yàn)；單因素分析及多因素COX比例風(fēng)險(xiǎn)模型用于評(píng)價(jià)TUBA1C與肺腺癌患者預(yù)后的關(guān)系。生存分析使用Kaplan-Meier法，生存曲線比較采用Log-rank檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺腺癌組織和癌旁正常組織中TUBA1C mRNA表達(dá)水平的比較

TCGA數(shù)據(jù)庫中TUBA1C的mRNA表達(dá)結(jié)果顯示，與癌旁組織相比，肺腺癌組織中TUBA1C表達(dá)水平顯著增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見圖1。在57對(duì)配對(duì)的肺腺癌組織與癌旁組織樣本中，腫瘤組織TUBA1C表達(dá)水平較癌旁肺組織也顯著上調(diào)(P<0.001)。見圖2。

圖1 TUBA1C在肺腺癌組織和癌旁組織中的表達(dá) 圖2 57對(duì)配對(duì)肺腺癌組織和癌旁組織中TUBA1C的表達(dá)

2.2 肺腺癌組織中TUBA1C表達(dá)與患者臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系

肺腺癌組織中TUBA1C表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系見表1。肺腺癌組織中TUBA1C表達(dá)量與年齡、性別、TNM分期、T分期、N分期及M分期顯著相關(guān)。在TNM(Ⅰ-Ⅲ)，TUBA1C基因的表達(dá)呈上調(diào)趨勢，兩兩比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見圖3。生存預(yù)后分析結(jié)果顯示， TUBA1C低表達(dá)患者OS顯著優(yōu)于TUBA1C高表達(dá)患者(P=0.013)。見圖4。單因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型結(jié)果顯示TNM分期(HR=1.653，95%CI:1.401～1.951，P<0.001)、T分期(HR=1.631， 95%CI:1.315～2.024，P<0.001)、N分期(HR=1.789，95%CId1.458～2.196，P<0.001)及TUBA1C表達(dá)狀態(tài)(HR=1.013，95%CI:1.003～1.023，P=0.008)與總生存率顯著相關(guān)。多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型結(jié)果顯示，僅TNM分期可以作為肺腺癌的獨(dú)立預(yù)后影響因素(HR=1.948，95%CI:1.228～3.091，P=0.004)。見表2。

圖3 TUBA1C在肺腺癌組織不同臨床TNM分期中的表達(dá)

t/年

表1 肺腺癌組織中TUBA1C的表達(dá)與患者臨床病理特征的關(guān)系 例

表2 單因素及多因素Cox回歸分析

3 討論

微管是真核細(xì)胞骨架的重要組成部分，是由高度保守的α微管蛋白和β微管蛋白異二聚體(大小4 nm×5 nm×8 nm，質(zhì)量100 000 Da)構(gòu)建而成的中空管狀纖維，主要通過細(xì)胞復(fù)制和分裂參與動(dòng)態(tài)聚合和解聚過程，是最多功能的蛋白質(zhì)之一[12-13]。既往研究[7]發(fā)現(xiàn)，微管可與許多微管相關(guān)蛋白相互結(jié)合，參與維持細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞分裂、細(xì)胞分泌、及胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)戎匾飳W(xué)過程。微管還在調(diào)節(jié)有絲分裂裝置方面起重要的作用，從而影響細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等過程[7,14]。有研究[15-19]表明，包括α-微管蛋白、β-微管蛋白和γ-微管蛋白在內(nèi)的幾種微管蛋白與小細(xì)胞肺癌、胸腺上皮性腫瘤、乳腺癌、胃癌和腎細(xì)胞癌等腫瘤進(jìn)展密切相關(guān)。尤其是α-微管蛋白，其作為微管的重要組成部分，與肺癌、前列腺癌、乳腺癌等惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[20]。

TUBA1C是α-微管蛋白的一種亞型，位于12號(hào)染色體上，是一種多功能的細(xì)胞骨架蛋白，參與細(xì)胞的有絲分裂及細(xì)胞分裂過程[21-22]。有研究[8-9,23-24]顯示，TUBA1C的表達(dá)上調(diào)可顯著影響腫瘤細(xì)胞的生長及進(jìn)展，提示TUBA1C與許多癌癥的細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期有關(guān)。既往研究[25]還顯示，TUBA1C是細(xì)胞周期通路中的關(guān)鍵中介。在LI等[26]研究中，TUBA1C在骨肉瘤中的表達(dá)明顯上調(diào)，而在骨肉瘤中異常表達(dá)的細(xì)胞骨架微管蛋白可通過影響微管的穩(wěn)定性來影響腫瘤的浸潤及轉(zhuǎn)移，從而影響患者的預(yù)后。江若安等[27]研究發(fā)現(xiàn)抑制TUBA1C基因的過表達(dá)可抑制CAOV3、SKOV3細(xì)胞的增殖、侵襲能力，并認(rèn)為TUBA1C基因有望成為卵巢癌抗腫瘤藥物耐藥、基因治療的新靶點(diǎn)。有研究[18]發(fā)現(xiàn)，TUBA1C基因在肝癌組織中明顯上調(diào)，且TUBA1C基因高表達(dá)患者OS相對(duì)較低，TUBA1C的高表達(dá)可增加腫瘤細(xì)胞的增殖及遷移能力，并認(rèn)為高表達(dá)的TUBA1C可通過作用于細(xì)胞周期通路影響細(xì)胞的增殖及遷移過程。有研究[28]發(fā)現(xiàn)，在胰腺導(dǎo)管腺癌患者中，TUBA1C高表達(dá)患者具有較低的總生存期(OS)及無病生存期(DFS)，而TUBA1C低表達(dá)患者OS及DFS相對(duì)較高；敲低TUBA1C的表達(dá)可誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯在G0/G1期，而免疫印跡結(jié)果也顯示在敲低TUBA1C表達(dá)后細(xì)胞周期蛋白CDK2、CDK4、CDK6、cyclin D1和cyclin E1的表達(dá)同時(shí)會(huì)受到抑制，提示TUBA1C可通過調(diào)節(jié)系細(xì)胞周期信號(hào)通路來影響胰腺癌細(xì)胞的遷移、侵襲和凋亡等過程。

既往多項(xiàng)研究[8-9,23-24]結(jié)果都提示TUBA1C是與惡性腫瘤密切相關(guān)的候選癌基因。本研究通過分析TCGA數(shù)據(jù)庫中肺腺癌相關(guān)數(shù)據(jù)，比較肺腺癌組及癌旁對(duì)照組中TUBA1C基因的表達(dá)情況，結(jié)果顯示TUBA1C在肺腺癌組中的表達(dá)明顯高于癌旁對(duì)照組，且隨著TNM分期增加TUBA1C的表達(dá)也呈現(xiàn)出上調(diào)趨勢，提示TUBA1C可能是肺腺癌的一個(gè)重要的致癌基因，并與腫瘤細(xì)胞的進(jìn)展相關(guān)。生存分析結(jié)果表明TUBA1C高表達(dá)患者預(yù)后相對(duì)不良，單因素Cox分析結(jié)果顯示TUBA1C高表達(dá)是肺腺癌預(yù)后的影響因素，提示TUBA1C的表達(dá)狀態(tài)可能是肺腺癌預(yù)后的影響因素。

綜上所述，本研究通過分析TCGA數(shù)據(jù)庫中TUBA1C在肺腺癌中的表達(dá)及臨床意義，推測TUBA1C基因可能為肺腺癌臨床預(yù)后評(píng)估指標(biāo)及靶向治療新靶點(diǎn)。但是，本研究仍存在一些不足之處，從TCGA下載的TUBA1C的RNA-seq 數(shù)據(jù)不能完全代表TUBA1C的表達(dá)情況，且納入的臨床樣本量不夠大也可能會(huì)影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，且TUBA1C在肺腺癌中的具體作用機(jī)制目前仍不清楚，仍需要對(duì)TUBA1C基因進(jìn)行更深入的研究，并加大臨床樣本量對(duì)目前結(jié)論加以驗(yàn)證，從而為腫瘤的診斷和治療提供新思路。