基于高通量數(shù)據(jù)分析DNA甲基化和拷貝數(shù)畸變對(duì)C1orf26基因表達(dá)的影響

趙小芳，杜欣娜

(1.江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部， 江蘇 鹽城 224005；2.佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，黑龍江佳木斯 154007)

乳腺癌作為女性常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，位居女性惡性腫瘤首位，也是導(dǎo)致女性癌癥相關(guān)性死亡的主要原因[1-2]。因此，積極尋找經(jīng)濟(jì)有效的乳腺癌預(yù)防、篩查、治療及護(hù)理方式，有效降低其發(fā)病率與病死率，提高患者生活質(zhì)量顯得尤為重要。1號(hào)染色體開(kāi)放閱讀框26(Chromosome 1 Open Reading Frame 26，C1orf26)又名RNA內(nèi)切核糖核酸酶同源物(RNA Endoribonuclease Homolog, SWT1)，前期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)C1orf26在乳腺癌組織中高表達(dá)。本研究通過(guò)高通量數(shù)據(jù)分析DNA甲基化和拷貝數(shù)畸變對(duì)乳腺癌組織中C1orf26基因表達(dá)的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料：本文高通量多組學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)源于癌癥多組學(xué)和臨床數(shù)據(jù)庫(kù)LinkedOmics[3](http://linkedomics.zhang-lab.org/admin.php)。選取患者均為浸潤(rùn)性乳腺癌，總數(shù)為1 105例，另外，還包括702例血液樣本和111例正常乳腺組織樣本，患者隨訪時(shí)間超過(guò)250個(gè)月。1 105例患者中，1 093例包含C1orf26 mRNA水平數(shù)據(jù)，963例包含C1orf26基因突變、拷貝數(shù)畸變和mRNA水平數(shù)據(jù)。

1.2數(shù)據(jù)分析方法：登錄LinkedOmics網(wǎng)站，查詢?nèi)橄侔┗颊咧蠧1orf26表達(dá)與臨床指標(biāo)的相關(guān)性。另外，筆者還利用該網(wǎng)站分析了C1orf26 mRNA水平與其基因拷貝數(shù)畸變或甲基化水平的相關(guān)性。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：不同組織類型、腫瘤純度和種族中C1orf26的表達(dá)差異采用非參數(shù)T檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；C1orf26基因拷貝數(shù)畸變和甲基化水平對(duì)其表達(dá)的影響采用Spearman相關(guān)分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1DNA甲基化和拷貝數(shù)畸變與C1orf26基因在乳腺癌組織中表達(dá)的相關(guān)性:LinkedOmics結(jié)果顯示，C1orf26基因拷貝數(shù)變化與C1orf26表達(dá)呈正相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=0.509，P<0.01)，見(jiàn)圖1B；而C1orf26基因甲基化水平與C1orf26表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=-0.333，P<0.01)，見(jiàn)圖1A。

2.2乳腺癌中C1orf26表達(dá)與臨床指標(biāo)的相關(guān)性:LinkedOmics結(jié)果顯示，C1orf26的表達(dá)分別受到乳腺癌組織類型、腫瘤純度和患者種族的影響，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01、P<0.05、P<0.01)，見(jiàn)圖2A～圖2C。

A：DNA甲基化與C1orf26基因表達(dá)變化的相關(guān)性；B：拷貝數(shù)畸變與C1orf26基因表達(dá)變化的相關(guān)性。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法均為斯皮爾曼相關(guān)性檢驗(yàn)

A：乳腺癌組織類型對(duì)C1orf26表達(dá)影響，統(tǒng)計(jì)方法為非參數(shù)T檢驗(yàn)；B：腫瘤純度對(duì)C1orf26表達(dá)影響，統(tǒng)計(jì)方法為非參數(shù)T檢驗(yàn)；C：患者不同種族對(duì)C1orf26表達(dá)影響，統(tǒng)計(jì)方法為非參數(shù)T檢驗(yàn)

3 討論

乳腺癌是女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，根據(jù)美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)分析，2017年美國(guó)新發(fā)的乳腺癌病例達(dá)到255 180例，因乳腺癌死亡的人數(shù)達(dá)到41 070例。而在中國(guó)，新發(fā)的乳腺癌病例和死亡病例也分別達(dá)到272 400例和70 700例，并且呈持續(xù)增長(zhǎng)的模式[4-5]，嚴(yán)重威脅女性健康和生活質(zhì)量[6-7]。因此，研究乳腺癌發(fā)病的分子機(jī)制以及尋找新的預(yù)后標(biāo)志物對(duì)于乳腺癌患者具有重要意義。C1orf26在腫瘤中的作用及其機(jī)制尚不明確。本文首次發(fā)現(xiàn)DNA甲基化和拷貝數(shù)畸變與C1orf26基因在乳腺癌組織中表達(dá)的相關(guān)性。

C1orf26是一種蛋白質(zhì)編碼基因，主要位于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中，主要功能是促進(jìn)細(xì)胞核周邊異常的前體mRNA降解，防止缺陷型mRNPs進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)[8]。有研究表明，C1orf26是具有轉(zhuǎn)錄功能的蛋白質(zhì)[9]，并在前期研究中發(fā)現(xiàn)其在乳腺癌中高表達(dá)，可能促進(jìn)腫瘤的相關(guān)基因的表達(dá)。

C1orf26基因拷貝數(shù)增加促進(jìn)了該基因的表達(dá)，這符合基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的認(rèn)知[10-11]。C1orf26基因甲基化水平負(fù)向調(diào)控其表達(dá)，表明該基因呈低甲基化水平，符合低甲基化狀態(tài)的原癌基因表達(dá)增強(qiáng)促進(jìn)腫瘤發(fā)生的機(jī)制[12-13]。然而，有關(guān)C1orf26基因在腫瘤中的表達(dá)情況目前尚未見(jiàn)報(bào)道。這提示C1orf26作為具有轉(zhuǎn)錄功能的蛋白[9]，其高表達(dá)極有可能促進(jìn)了乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展。因此，檢測(cè)乳腺癌中C1orf26基因表達(dá)具有重要的臨床意義，可作為乳腺癌預(yù)后的潛在標(biāo)志物，此結(jié)果有進(jìn)一步研究的價(jià)值。此外，C1orf26在不同組織學(xué)類型的乳腺癌中表達(dá)不同，說(shuō)明可能參與不同亞型乳腺癌的發(fā)生和進(jìn)展。腫瘤純度與C1orf26表達(dá)有關(guān)，說(shuō)明不同細(xì)胞中C1orf26的表達(dá)豐度不同，具有細(xì)胞表達(dá)特異性。而患者種族與C1orf26表達(dá)相關(guān)，說(shuō)明C1orf26的表達(dá)可能具有種族差異性。

利用TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)和LinkedOmics數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘以及預(yù)后的分析，可以快速分析一個(gè)或多個(gè)基因在腫瘤中的特異性表達(dá)，為以后的實(shí)驗(yàn)研究提供理論基礎(chǔ)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的整合，縮短科研周期，這給廣大科研工作者提供了新的思路[14]。筆者通過(guò)生物信息學(xué)預(yù)測(cè)的方式初步篩選出腫瘤與正常組織有差異性表達(dá)的基因C1orf26，鑒于患者樣本數(shù)據(jù)較大，隨訪時(shí)間較長(zhǎng)，組學(xué)數(shù)據(jù)完備，C1orf26高表達(dá)不利于乳腺癌患者預(yù)后這一結(jié)果的可信度較高。但是，基因C1orf26是否能作為新的乳腺癌腫瘤標(biāo)記物還需進(jìn)一步的研究。