基于The Human Protein Atlas和TCGA數據庫分析SmuG1在人卵巢癌中的表達及預后意義

鄭麗嬌 黃潔 彭冬先

(南方醫科大學珠江醫院婦產科，廣東 廣州 510220)

卵巢癌是致死率最高的女性惡性腫瘤，不良的總體預后是各種因素綜合作用的結果，其中關鍵的一點是卵巢癌在早期階段沒有明顯的癥狀和特定的腫瘤標記物，大多數女性被確診時已為晚期，預后極差[1-2]。因此，深入研究卵巢癌發生發展的機制，尋找新的高度敏感的分子標記物或潛在的治療靶點顯得尤為重要。單鏈選擇性單功能尿嘧啶DNA糖基化酶(single-strand selective monofunctional uracil DNA glycosylase，SmuG1)是一種細胞內糖基化酶[3]，在全身各類組織及器官中均有表達，可從核染色質中的單鏈和雙鏈DNA中去除尿嘧啶，從而有助于堿基切除修復，對于防止突變至關重要[4]。SmuG1在多種實體腫瘤中均有異常表達，與腫瘤易感性、預后密切相關。但在不同的腫瘤中卻存在相反的結果，提示SmuG1可能在癌癥發生發展中扮演復雜的角色，并且基于癌癥的類型及其性質而起不同的作用。目前鮮有SmuG1與卵巢癌關系的報道，因此，本研究利用(the human protein atlas，THPA)及the cancer genome atlas，TCGA)數據庫探討其表達對卵巢癌患者的臨床價值。報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 (1)THPA數據庫檢索SmuG1在人亞細胞中定位以及在組織中的表達情況。(2)TCGA數據庫下載卵巢癌患者的臨床數據和SmuG1轉錄組芯片數據，將臨床數據與芯片數據進行匹配，同時剔除臨床病理參數不詳或不完整的病例，最終得到234例研究樣本。

1.2 方法 (1)根據SmuG1的表達狀況由低至高排序，分為高表達組(High，>0.5分隔值)和低表達組(Low，<0.50.5分隔值)，分析SmuG1表達量與臨床資料之間的關系。生存分析用 Kaplan-Meier。使用Cox比例風險回歸模型進行單因素分析和多因素分析。

1.3 統計學方法 采用SPSS22.0版軟件進行統計學分析；采用卡方檢驗分析SmuG1表達與臨床病理特征之間的關系；通過使用Kaplan-Meier方法分析整體存活率；使用Cox比例風險回歸模型進行單變量及多變量生存比較，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 THPA數據庫檢索SmuG1在人亞細胞定位以及在組織中的表達情況 SmuG1定位于人細胞內的中心體和微管，在多種腫瘤組織中存在異常表達，尤其是卵巢癌組織和肝癌組織。見圖1。

2.2 TCGA數據庫分析卵巢癌患者SmuG1 mRNA的表達水平及其與臨床病理特征的關系 SmuG1 mRNA水平與臨床分期負相關(P<0.05，相關系數r=-0.5)，而與年齡、腫瘤級別、殘留腫瘤大小、化療是否耐藥、腫瘤是否復發無關(P>0.05)。按FIGO分期，11例Ⅱ期卵巢癌組織中，10例(90%)低表達，1例(10%)高表達；184例Ⅲ期卵巢癌組織中，83例(45%)低表達，101例(55%)高表達；39例Ⅳ期卵巢癌組織中，24例(62%)低表達，15例(38%)高表達。三者之間進行方差分析，結果差異有統計學意義(P=0.0243)。

注：引自The Human Protein Atlas數據庫，定位在中心體(抗體：HPA05114)，綠色為SmuG1抗體結合處。

圖1 SmuG1蛋白在HPA05114細胞系中的定位

2.3 生存分析探討SmuG1 mRNA水平與卵巢癌患者總生存率的關系 Kaplan-Meier生存曲線分析發現高表達SmuG1 mRNA的患者比低表達SmuG1 mRNA患者的存活時間更長，差異有統計學意義(P=0.035)。見圖2。

圖2 SmuG1 mRNA表達與卵巢癌患者的總生存時間的Kaplan-Meier生存曲線

2.4 Cox比例風險回歸模型分析SmuG1對卵巢癌患者總體生存期的獨立預后影響 單因素分析發現總生存時間與SmuG1表達量、化療反應、耐藥性以及無病生存期長短相關；多因素進一步分析表明SmuG1的表達水平是卵巢癌患者的顯著獨立預后指標(P=0.009)。見表1。

表1 根據cox比例風險模型，SmuG1表達對總體生存率的預后價值

續表 表1

無病生存期(穩定 vs 進展)21.9788(3.068 12～157.44 669)0.002多因素分析SmuG1 表達量(高表達 vs 低表達)0.9 828 298(0.618 97～1.560 583)0.009

3 討 論

卵巢癌是嚴重威脅婦女健康的常見婦科腫瘤，死亡率居婦科腫瘤首位。由于 其起病隱匿[5]，早期篩查困難，大約2/3的患者在初診時已發生盆腹腔內的廣泛種植[6]。因此，提高卵巢癌的早期診斷水平、探討其有效的治療靶點，對改善預后有重要的意義[7]。SmuG1是三大DNA糖基化酶之一，可不受細胞周期調節并且均勻分布在核質中[8-9]，具有廣泛的底物特異性[10-11]。有研究表明SmuG1轉錄物的低表達可損害DNA修復，從而增加突變率，增強染色體不穩定性[12]。在小鼠研究中[13]，SmuG1的丟失被證明可以增加癌癥的易感性。同時發現低SmuG1轉錄物可能與較差的存活率相關[14]。但是目前尚未有SmuG1與卵巢癌發生發展及預后關系的研究報道。

本研究利用THPA數據庫，發現SmuG1定位于細胞內，是堿基切除修復的關鍵因子，在腫瘤組織中存在異常表達。為了進一步驗證，利用TCGA數據庫分析234例卵巢癌患者SmuG1 mRNA的表達水平與臨床病理特征的相關性，發現SmuG1 mRNA水平與臨床分期負相關，與THPA數據庫的SmuG1蛋白水平趨勢一致。生存分析結果提示SmuG1表達水平高的卵巢癌患者的總生存期更長、預后更好，Cox比例風險回歸模型分析提示SmuG1是卵巢癌患者總體生存率的獨立影響因子，而不是與初治反應、耐藥性等危險因素起協同作用。這與在小鼠研究、乳腺癌以及結直腸癌研究中預后是一致的，但與胃癌的預后相反，一種可能的解釋是，在胃癌中，炎癥是致癌作用的驅動因素，并且低濃度的SmuG1可有益于修復氧化性堿基損傷(通常見于炎性環境中)，在這種情況下，與耗盡相反，SmuG1的升高可以潛在地用作存活的生物標記物。表明SmuG1與腫瘤臨床病理類型、癌細胞的侵襲轉移以及患者預后相關，并且基于癌癥的類型及其性質可能起不同的作用。

綜上所述，SmuG1 mRNA水平與臨床分期負相關，與預后生存時間緊密相連，揭示SmuG1在卵巢癌的發生發展過程中可能發揮著抑癌作用。TCGA研究納入的樣本量大，臨床資料客觀完整，可信度高，在一定程度上具有代表意義，分析結果具有一定的提示作用，為進一步研究SmuG1與卵巢癌發生機制提供了一定的理論基礎，但結論仍需進一步的驗證。