劉 藝,周曄祿,賀文芳,盧瑗瑗,趙曉迪,吳開(kāi)春
(國(guó)家消化系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心,消化系腫瘤整合防治全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,空軍軍醫(yī)大學(xué)西京消化病醫(yī)院,陜西 西安 710032)
癌癥是世界范圍內(nèi)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題,每年全世界約有1 900萬(wàn)新發(fā)病例和1 000萬(wàn)死亡病例,給個(gè)人、家庭、社區(qū)和衛(wèi)生系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的負(fù)擔(dān)[1]。單一癌癥種類的研究限制了我們對(duì)基因多面性和潛在機(jī)制的全局視野,描述基因在不同腫瘤類型的差異和相似性對(duì)識(shí)別腫瘤發(fā)生的基本動(dòng)態(tài)以及為診斷、預(yù)后和治療提供信息至關(guān)重要。泛癌分析是一種跨多種癌癥類型的分子畸變分析,可將來(lái)自不同譜系癌細(xì)胞的特征進(jìn)行整理總結(jié),以發(fā)現(xiàn)失調(diào)的關(guān)鍵生物學(xué)過(guò)程[2],泛癌基因探索已成為揭示癌癥基因機(jī)制的一種重要手段。
微管蛋白α-1B(tubulin alpha-1B,TUBA1B)基因編碼微管蛋白α-1B鏈,可水解GTP使微管生長(zhǎng)[3]。TUBA1B的c端尾部有7個(gè)谷氨酸殘基,能夠發(fā)生谷氨?;?、甘氨酸化和去酪氨酸化[4-5]。通過(guò)此c端,TUBA1B可與微管結(jié)合蛋白相互作用,包括細(xì)胞骨架相互作用因子和細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)因子。目前已有多項(xiàng)研究表明TUBA1B在多種腫瘤中表達(dá)升高,通過(guò)影響細(xì)胞極性、遷移、骨架形成等參與疾病發(fā)展,如鼻咽癌[6]、乳腺癌[7]、肝細(xì)胞癌[8]、精神分裂癥[9]等。此外,有證據(jù)表明TUBA1B可通過(guò)影響免疫細(xì)胞的生物學(xué)過(guò)程參與腫瘤發(fā)生發(fā)展,如參與結(jié)直腸癌患者CD8+T細(xì)胞耗竭[10];影響肝細(xì)胞癌患者NK細(xì)胞浸潤(rùn)[11]。
然而,目前TUBA1B在腫瘤發(fā)展的機(jī)制未得到明確闡述,且缺少其在泛癌中的研究,因此,我們利用癌癥基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas,TCGA)數(shù)據(jù)庫(kù)和GEO數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)TUBA1B進(jìn)行系統(tǒng)分析,在33種腫瘤中通過(guò)表達(dá)水平、疾病分期、臨床預(yù)后和基因突變特征等方面評(píng)估TUBA1B與腫瘤惡性表型的相關(guān)性。隨后,我們對(duì)TUBA1B相關(guān)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)水平、免疫相關(guān)基因共表達(dá)水平進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。最后進(jìn)行TUBA1B的富集分析,包括相互作用蛋白預(yù)測(cè)、通路富集分析,通過(guò)生物信息學(xué)的方法探討TUBA1B參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的可能機(jī)制,為基礎(chǔ)研究提供線索。
在TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中提取33種癌癥樣本和相應(yīng)正常樣本的mRNA表達(dá)譜及相關(guān)臨床數(shù)據(jù),共涉及11 315份樣本。在組織基因譜(Genotype-Tissue Expression,GTEx)中下載31個(gè)不同組織的正?;虮磉_(dá)數(shù)據(jù)。將基因表達(dá)量進(jìn)行l(wèi)og2轉(zhuǎn)化后,對(duì)31個(gè)正常組織和33個(gè)腫瘤組織中的TUBA1B表達(dá)水平進(jìn)行評(píng)估并將33個(gè)癌癥樣本與配對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行比較。
1.2.1 基因和蛋白表達(dá)分析 腫瘤免疫評(píng)測(cè)網(wǎng)站(Tumor Immune Estimation Resource,TIMER)可分析不同腫瘤的基因表達(dá)、免疫浸潤(rùn)、臨床預(yù)后[12]。我們?cè)赥IMER2.0網(wǎng)站(http://timer.cistrome.org/)中檢索TUBA1B,分析TCGA內(nèi)33種癌癥類型中TUBA1B在腫瘤和癌旁中的表達(dá)。基因表達(dá)分析(Gene Expression Profiling Interactive Analysis,GEPIA2,http://gepia 2.cancer-pku.cn/)可進(jìn)行基因相關(guān)性、臨床生存和自定義分析[13]。我們利用GEPIA2分析了TUBA1B在TCGA腫瘤中的表達(dá),并將匹配的TCGA癌旁和GTEx正常組織數(shù)據(jù)作為對(duì)照。阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校網(wǎng)站(University of Alabama at Birmingham Cancer Data Analysis Portal,UALCAN,http://ualcan.path.uab.edu)是可利用來(lái)自31種腫瘤的轉(zhuǎn)錄組和臨床資源進(jìn)行交互式分析的在線網(wǎng)站[14]。在此,分析了TUBA1B在腫瘤和正常樣本中的相對(duì)表達(dá),以及TUBA1B表達(dá)高低與腫瘤分期的相關(guān)性。使用蛋白質(zhì)組學(xué)分析網(wǎng)站(Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium,CPTAC,http://ualcan.path.uab.edu/analysis-prot.html)分析TUBA1B在腫瘤中蛋白水平的表達(dá)情況。
1.2.2 生存預(yù)后分析 使用GEPIA2工具進(jìn)行患者的生存預(yù)后分析。在網(wǎng)站中檢索TUBA1B基因。高表達(dá)和低表達(dá)隊(duì)列按高(50%)和低(50%)臨界值劃分。此外,使用Kaplan-Meier工具網(wǎng)站的“泛癌RNA-seq”模塊,高低表達(dá)組界限按“最佳cut-off值”分界,評(píng)估21種癌癥總體生存期與TUBA1B表達(dá)高低的相關(guān)性[15]。
1.2.3 基因突變分析 cBioPortal網(wǎng)站(https://www.cbioportal.org)可用于分析腫瘤多組學(xué)數(shù)據(jù)并做可視化分析[16-17]。本文利用此網(wǎng)站進(jìn)行了TUBA1B的基因突變分析,包括突變頻率、突變類型、拷貝數(shù)改變、突變與生存預(yù)后相關(guān)性的分析。
1.2.4 免疫浸潤(rùn)水平分析 使用TIMER2.0在線分析平臺(tái)對(duì)多種腫瘤免疫浸潤(rùn)水平評(píng)估[12]。在免疫模塊中檢索TUBA1B基因,選擇免疫浸潤(rùn)類型,在此分析了重要的免疫浸潤(rùn)細(xì)胞和免疫相關(guān)基因在多種腫瘤中的相關(guān)性。
1.2.5 基因富集分析 通過(guò)互作蛋白檢索網(wǎng)站(https://string-db.org)篩選了TUBA1B的結(jié)合蛋白,并進(jìn)行蛋白-蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)的富集分析[18]。使用TIMER2.0分析TUBA1B與不同癌癥類型中TUBA1B結(jié)合的12個(gè)相互作用因子的相關(guān)性。利用GEPIA2篩選出在多種腫瘤中與TUBA1B相似的100個(gè)基因,并將這100個(gè)基因與STRING網(wǎng)站篩選出的12個(gè)基因取交集,得出2個(gè)共同基因。利用ShinyGO圖形化基因富集工具分析100個(gè)TUBA1B相似基因的富集通路[19],隨后使用微生信在線網(wǎng)站(https://www.bioinformatics.com.cn)中的GO、通路氣泡圖將富集結(jié)果可視化。
1.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 非參數(shù)Wilcoxon秩和檢驗(yàn)應(yīng)用于組間差異;相關(guān)分析使用Spearman相關(guān)檢驗(yàn);Kaplan-Meier曲線應(yīng)用于生存預(yù)后分析,組間生存率采用Cox檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
進(jìn)行TUBA1B的泛癌分析包括癌與癌旁表達(dá)差異分析、腫瘤TNM分期差異分析、預(yù)后差異分析、免疫浸潤(rùn)分析、基因突變特征分析和富集分析,以探索TUBA1B參與多種腫瘤發(fā)生發(fā)展的可能機(jī)制。本研究使用的數(shù)據(jù)庫(kù)概覽如圖1所示。
圖1 數(shù)據(jù)庫(kù)概覽
為了研究TUBA1B在多種癌與癌旁的表達(dá)差異,我們分析了TUBA1B在mRNA水平上的表達(dá)差異(圖2A)。結(jié)果表明在膀胱尿路上皮癌、宮頸鱗狀上皮細(xì)胞癌、結(jié)腸癌等16種腫瘤中TUBA1B表達(dá)顯著高于癌旁組織(P<0.05)。
此外,鑒于TIMER2.0數(shù)據(jù)庫(kù)個(gè)別腫瘤缺少癌旁數(shù)據(jù),我們又利用GTEx數(shù)據(jù)集作為對(duì)照組進(jìn)行分析,結(jié)果表明在彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤等6種腫瘤中,TUBA1B的mRNA表達(dá)高于癌旁(P<0.05,圖2B)。
進(jìn)一步針對(duì)TUBA1B蛋白表達(dá)差異展開(kāi)研究。結(jié)果顯示TUBA1B蛋白表達(dá)在胰腺癌、肝細(xì)胞癌和腎細(xì)胞癌中顯著升高(P<0.05,圖2C)。
鑒于TUBA1B在多種腫瘤中表達(dá)升高,我們進(jìn)一步探索了TUBA1B與多種腫瘤病理分期之間的相關(guān)性。TUBA1B在多種腫瘤的臨床早期即有表達(dá)升高,包括頭頸鱗狀細(xì)胞癌、胃腺癌、膀胱尿路上皮癌、子宮內(nèi)膜癌、腎臟乳頭狀細(xì)胞癌、侵襲性乳腺癌、肺腺癌、膽管癌、結(jié)腸癌、食管癌、宮頸鱗狀上皮細(xì)胞癌、肝細(xì)胞癌、肺鱗狀細(xì)胞癌、甲狀腺癌(P<0.05,圖3A)。而在另一些腫瘤包括腎上腺皮質(zhì)癌等3種腎臟腫瘤中,TUBA1B的表達(dá)隨疾病進(jìn)展呈升高趨勢(shì)(P<0.05,圖3B)。
A:UALCAN數(shù)據(jù)庫(kù)分析TUBA1B與腫瘤臨床早期的相關(guān)性;B:UALCAN數(shù)據(jù)庫(kù)分析TUBA1B與腫瘤臨床晚期的相關(guān)性。Normal:癌旁組織;Stage:臨床分期;BLCA:膀胱尿路上皮癌;BRCA:乳腺浸潤(rùn)癌;CESC:宮頸鱗狀上皮癌;CHOL:膽管癌;COAD:結(jié)腸癌;ESCA:食管癌;GBM:多形成性膠質(zhì)細(xì)胞瘤;HNSC:頭頸癌;KIRP:腎乳頭狀細(xì)胞癌;LIHC:肝癌;LUAD:肺腺癌;LUSC:肺鱗狀細(xì)胞癌;STAD:胃癌;THCA:甲狀腺癌;UCEC:子宮內(nèi)膜樣癌;ACC:腎細(xì)胞癌;KICH:腎嫌色細(xì)胞癌;KIRC:腎透明細(xì)胞癌;TUBA1B:微管蛋白α-1B;UALCAN:阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校網(wǎng)站。aP<0.05,bP<0.01。
分析TUBA1B表達(dá)與腫瘤患者生存預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果顯示在腎上腺皮質(zhì)癌、腎嫌色細(xì)胞癌、腦低級(jí)別膠質(zhì)瘤、間皮瘤中TUBA1B高表達(dá)與較差的總生存期有關(guān)(P<0.05,圖4A)。此外,更換預(yù)后數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,高表達(dá)TUBA1B組在膀胱尿路上皮癌、腎透明細(xì)胞癌、侵襲性乳腺癌、腎乳頭狀細(xì)胞癌、宮頸鱗狀上皮細(xì)胞癌、肝細(xì)胞癌、肉瘤、肺腺癌、胰腺癌中預(yù)示差的總生存期(P<0.05,圖4B)。
為了全面展示TUBA1B在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的生物學(xué)功能,我們分析TUBA1B在泛癌中的基因突變狀態(tài)。結(jié)果如圖5A所示,突變類型被分為:堿基突變、結(jié)構(gòu)變異、擴(kuò)增、深度缺失4種,其中TUBA1B在成熟B細(xì)胞腫瘤中突變頻率最高,且最高的突變種類為擴(kuò)增突變,突變頻率高達(dá)4.17%。此外,在腎上腺皮質(zhì)瘤和精原細(xì)胞瘤中同樣觀察到擴(kuò)增突變?yōu)橹饕蛔冾愋?,頻率超過(guò)2%。相關(guān)性分析表明TUBA1B的擴(kuò)增突變與其mRNA高表達(dá)顯著相關(guān)(圖5B)。此外,堿基突變是子宮內(nèi)膜癌、結(jié)直腸癌、膀胱癌、頭頸部腫瘤的主要突變類型,其中子宮內(nèi)膜癌和結(jié)直腸癌中的占比超過(guò)1%。膀胱癌中TUBA1B突變患者總體生存期和無(wú)進(jìn)展生存期均較差(P<0.05,圖5C)。
A:TUBA1B在泛癌中的突變頻率;B:TUBA1B表達(dá)水平與基因突變類型間的相關(guān)性;C:TUBA1B突變與臨床預(yù)后的相關(guān)性。TUBA1B:微管蛋白α-1B。
分析TUBA1B與多種免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的相關(guān)性,TUBA1B與多種腫瘤的腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞、髓源性抑制細(xì)胞等免疫細(xì)胞呈正相關(guān)關(guān)系,與造血干細(xì)胞表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(圖6A)。同時(shí),將TUBA1B與免疫相關(guān)基因的表達(dá)進(jìn)行相關(guān)性分析,重點(diǎn)關(guān)注趨化因子、趨化因子受體、免疫激活和免疫抑制相關(guān)基因。TUBA1B與多種腫瘤的趨化因子(CCL3、CCL4),趨化因子受體(CCR3、CCR4)、免疫檢查點(diǎn)(CTLA-4)呈正相關(guān),但在胸腺瘤中,TUBA1B表達(dá)與免疫細(xì)胞浸潤(rùn)及免疫分子呈負(fù)相關(guān)(圖6B~C)。
A:TUBA1B與腫瘤內(nèi)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)能力相關(guān)性;B~C:TUBA1B與免疫相關(guān)基因相關(guān)性。ACC:腎上腺皮質(zhì)癌;BLCA:膀胱尿路上皮癌;BRCA:乳腺浸潤(rùn)癌;CESC:宮頸鱗狀上皮癌;CHOL:膽管癌;COAD:結(jié)腸癌;DLBC:彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤;ESCA:食管癌;GBM:多形成性膠質(zhì)細(xì)胞瘤;HNSC:頭頸癌;KICH:腎嫌色細(xì)胞癌;KIRC:腎透明細(xì)胞癌;KIRP:腎乳頭狀細(xì)胞癌;LGG:腦低級(jí)別膠質(zhì)瘤;LIHC:肝癌;LUAD:肺腺癌;LUSC:肺鱗狀細(xì)胞癌;MESO:間皮瘤;OV:卵巢癌;PAAD:胰腺癌;PCPG:嗜鉻細(xì)胞瘤;PRAD:前列腺癌;READ:直腸癌;SARC:肉瘤;SKCM:黑色素瘤;STAD:胃癌;TGCT:睪丸癌;THYM:胸腺瘤;UCEC:子宮內(nèi)膜樣癌;UCS:子宮癌肉瘤;UVM:眼部黑色素瘤。TUBA1B:微管蛋白α-1B。aP<0.05,bP<0.01。
為了進(jìn)一步探索TUBA1B參與腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制,我們分析了與TUBA1B相互作用的結(jié)合蛋白,得出與TUBA1B相互作用的12個(gè)蛋白(圖7A)。對(duì)挖掘出的12個(gè)互作蛋白與TUBA1B進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)蛋白家族2C(kinesin family member 2C,KIF2C)、絲/蘇氨酸蛋白激酶、微管蛋白α-1A鏈、微管蛋白β(β-tubulin,TUBB)、微管蛋白β-2A鏈、微管蛋白-酪氨酸羧肽酶1、微管蛋白酪氨酸羧肽酶2、卵黃羧肽酶與TUBA1B在多種腫瘤中關(guān)系密切(圖7B)。隨后對(duì)TUBA1B相似基因進(jìn)行挖掘,將前100個(gè)與其相似的基因與其相互作用蛋白進(jìn)行交集分析,得到TUBB和KIF2C兩個(gè)分子(圖7C),二者與TUBA1B在膀胱尿路上皮癌(KIF2C,r=0.75,P<0.01;TUBB,r=0.69,P<0.01)、侵襲性乳腺癌(KIF2C,r=0.74,P<0.001;TUBB,r=0.60,P<0.01)、結(jié)腸癌(KIF2C,r=0.53,P<0.01;TUBB,r=0.56,P<0.01)、食管癌(KIF2C,r=0.72,P<0.01;TUBB,r=0.68,P<0.01)、頭頸鱗狀細(xì)胞癌(KIF2C,r=0.69,P<0.01;TUBB,r=0.6,P<0.01)中均有很強(qiáng)的正相關(guān)性(圖7D)。
A:TUBA1B相互作用蛋白網(wǎng)絡(luò);B:TUBA1B與相互作用基因的相關(guān)性分析;C:TUBA1B相互作用基因和100個(gè)相似基因的交聯(lián)分析;D:TUBA1B與TUBB、KIF2C的相關(guān)性分析;E~F:針對(duì)TUBA1B相似基因的KEGG、GO富集分析。ACC:腎上腺皮質(zhì)癌;BLCA:膀胱尿路上皮癌;BRCA:乳腺浸潤(rùn)癌;CESC:宮頸鱗狀上皮癌;CHOL:膽管癌;COAD:結(jié)腸癌;DLBC:彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤;ESCA:食管癌;GBM:多形成性膠質(zhì)細(xì)胞瘤;HNSC:頭頸癌;KICH:腎嫌色細(xì)胞癌;KIRC:腎透明細(xì)胞癌;KIRP:腎乳頭狀細(xì)胞癌;LAML:急性髓系白血??;LGG:腦低級(jí)別膠質(zhì)瘤;LIHC:肝癌;LUAD:肺腺癌;LUSC:肺鱗狀細(xì)胞癌;MESO:間皮瘤;OV:卵巢癌;PAAD:胰腺癌;PRAD:前列腺癌;RCC:腎細(xì)胞癌;READ:直腸癌;SARC:肉瘤;SKCM:黑色素瘤;STAD:胃癌;TGCT:睪丸癌;THYM:胸腺瘤;UCEC:子宮內(nèi)膜樣癌;UCS:子宮癌肉瘤;UVM:眼部黑色素瘤;TUBA1B:微管蛋白α-1B;TUBB:微管蛋白β;KIF2C:微管解聚激酶。
隨后對(duì)得出的100個(gè)TUBA1B相似基因進(jìn)行富集分析,KEGG通路分析顯示TUBA1B可能通過(guò)有絲分裂、微管細(xì)胞骨架、細(xì)胞周期等參與腫瘤發(fā)生發(fā)展(圖7E)。GO富集分析則顯示TUBA1B與DNA復(fù)制、錯(cuò)配修復(fù)、細(xì)胞周期、P53信號(hào)通路相關(guān)(圖7F)。
本文利用來(lái)自TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)的33種腫瘤數(shù)據(jù),通過(guò)基因表達(dá)差異、分期差異、預(yù)后差異、基因突變特征、免疫浸潤(rùn)和基因富集分析,探索適用于廣譜腫瘤診斷和療效預(yù)測(cè)的生物標(biāo)志物。通過(guò)單一基因的泛癌分析,我們發(fā)現(xiàn)TUBA1B在多種腫瘤中表達(dá)顯著上調(diào),并與臨床病理分期和預(yù)后有著明顯的相關(guān)性,因此進(jìn)一步探討了其作為腫瘤標(biāo)志物的臨床價(jià)值和致腫瘤發(fā)生發(fā)展的可能機(jī)制。
TUBA1B是微管蛋白家族中的一員,通過(guò)與微管蛋白β構(gòu)成二聚體參與微管形成,發(fā)揮細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、信號(hào)傳導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)裙δ堋R延卸嗥恼聢?bào)道TUBA1B與抗腫瘤藥物作用相關(guān),如針對(duì)尼替丁氯抗肝細(xì)胞癌的研究顯示,尼替丁氯治療前后組差異表達(dá)的circRNA可通過(guò)miRNA海綿作用競(jìng)爭(zhēng)TUBA1B轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá),影響肝癌治療[8];在尤文肉瘤治療中,TUBA1B基因突變可導(dǎo)致小分子抑制劑產(chǎn)生耐藥性。此外,TUBA1B在肝癌中可作為腫瘤相關(guān)骨髓細(xì)胞標(biāo)記基因,預(yù)測(cè)患者預(yù)后和指示免疫浸潤(rùn)水平[20]。雖然目前已有多篇文章提示TUBA1B密切聯(lián)系腫瘤,但在腫瘤起源和進(jìn)展中的機(jī)制未闡明,且缺少泛癌水平的研究分析。
在本研究所涉及的33種腫瘤數(shù)據(jù)中,TUBA1B在22種腫瘤組織的表達(dá)均顯著高于正常組織。遺憾的是,由于數(shù)據(jù)庫(kù)中正常樣本數(shù)量過(guò)少,TUBA1B在多形性成膠質(zhì)細(xì)胞瘤、肺腺癌、直腸腺癌表達(dá)差異分析中的數(shù)據(jù)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由于數(shù)據(jù)庫(kù)中腎上腺皮質(zhì)癌、乳腺浸潤(rùn)癌等缺乏正常樣本,TUBA1B無(wú)法在其中分析表達(dá)差異。隨著腫瘤正常組織基因表達(dá)數(shù)據(jù)的積累,TUBA1B在泛癌水平的表達(dá)分析值得進(jìn)一步探索。
隨后我們對(duì)TUBA1B進(jìn)行了腫瘤分期差異分析,以探討其作為癌癥早期篩查和疾病進(jìn)展監(jiān)測(cè)的潛力。結(jié)果提示14種腫瘤存在早期TUBA1B表達(dá)升高,提示TUBA1B具有作為早癌篩查指標(biāo)的意義。此外,TUBA1B在3種腎癌晚期表達(dá)顯著升高,提示TUBA1B可作為這3種腎臟腫瘤進(jìn)展的檢測(cè)標(biāo)志物。生存預(yù)后分析結(jié)果表明TUBA1B高表達(dá)與多種腫瘤預(yù)后較差相關(guān),綜上反映TUBA1B可作為良好的腫瘤臨床標(biāo)志物。但預(yù)后分析中值得注意的是,GEPIA2與KM plotter預(yù)后分析結(jié)果存在較大差異,我們通過(guò)查閱數(shù)據(jù)庫(kù)原始文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)二者在cut-off值的選取模式是不同的。GEPIA2中cut-off值選用的是中位數(shù),KM plotter中的cut-off值根據(jù)網(wǎng)站自身算法計(jì)算出差異最顯著的cut-off值,兩者選擇的cut-off值未統(tǒng)一,導(dǎo)致高低表達(dá)TUBA1B的分群標(biāo)準(zhǔn)不一致,因此我們認(rèn)為兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)在預(yù)后分析時(shí)所得出的結(jié)果差異較大可能與cut-off值的設(shè)定有關(guān),此外數(shù)據(jù)來(lái)源不同可能也是兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)預(yù)后分析差異的原因。
通過(guò)分析TUBA1B基因表達(dá)與腫瘤免疫細(xì)胞浸潤(rùn)水平的關(guān)系,我們發(fā)現(xiàn)TUBA1B表達(dá)與多種免疫細(xì)胞浸潤(rùn)呈現(xiàn)正相關(guān),且既往研究表明TUBA1B的表達(dá)與NK細(xì)胞浸潤(rùn)相關(guān)[11]、可作為腫瘤相關(guān)骨髓細(xì)胞標(biāo)記基因。此外,TUBA1B與免疫相關(guān)基因存在顯著正相關(guān)性,其中與細(xì)胞因子、免疫檢查點(diǎn)關(guān)系密切,提示TUBA1B可能成為免疫檢查點(diǎn)抑制劑或細(xì)胞因子療效的預(yù)測(cè)指標(biāo)。
蛋白互作網(wǎng)絡(luò)顯示TUBB和KIF2C在多數(shù)癌癥中與TUBA1B較強(qiáng)的正相關(guān)性,TUBB基因編碼TUBB蛋白,與TUBA1B編碼的微管蛋白α組裝構(gòu)成微管。研究表明TUBB與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切,表達(dá)增加可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)微管靶向藥物的耐受性增加,且其高表達(dá)與肺腺癌的低生存率相關(guān)[21];針對(duì)髓母細(xì)胞瘤的研究發(fā)現(xiàn),TUBB可作為靶點(diǎn)阻斷腫瘤生長(zhǎng)[22]。KIF2C編碼有絲分裂著絲粒相關(guān)運(yùn)動(dòng)蛋白,與KIF18B構(gòu)成復(fù)合物,在有絲分裂中發(fā)揮微管解聚活性[23]。KIF2C在多種腫瘤中表達(dá)升高,近期有關(guān)肝細(xì)胞癌的研究顯示KIF2C可溝通Wnt/β-catenin與mTORC1信號(hào)通路,給兩種明星通路交聯(lián)提供分子基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)了KIF2C作為肝細(xì)胞癌治療靶點(diǎn)的潛力[24]。除此之外,KIF2C還可通過(guò)調(diào)節(jié)DNA修復(fù)、微管穩(wěn)定性、免疫細(xì)胞浸潤(rùn)[25]等參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展[26]。綜合以上文獻(xiàn)回顧和本文蛋白互作結(jié)果,TUBA1B蛋白互作網(wǎng)絡(luò)是癌癥相關(guān)的主要網(wǎng)絡(luò)之一,與腫瘤的耐藥、轉(zhuǎn)移、免疫、治療靶點(diǎn)等有著密切的聯(lián)系,進(jìn)一步探究其在腫瘤中的功能可為癌癥治療提供新的線索。
總之,本研究表明TUBA1B可能成為多種腫瘤的獨(dú)立預(yù)后因素,且其表達(dá)在不同分期的腫瘤中存在明顯差異,提示TUBA1B可成為腫瘤早期篩查和晚期進(jìn)展監(jiān)測(cè)的重要標(biāo)志物。此外,腫瘤免疫細(xì)胞浸潤(rùn)水平及免疫相關(guān)基因分析顯示TUBA1B表達(dá)與腫瘤免疫多呈正相關(guān),提示TUBA1B有望成為免疫治療療效的預(yù)測(cè)標(biāo)志物或免疫治療潛在靶點(diǎn)。
空軍軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)2024年3期