基于TCGA數據庫分析FNDC3B基因在胰腺癌中的表達及預后意義

洪俊強，孔祥泉，杜開新，羅水英，林小藝，羅惠煌，連舒晴，廖雪洪

1.福建醫科大學附屬廈門弘愛醫院放療科，福建廈門 361000；2.福建省龍巖市第一醫院放療科，福建龍巖 364000；3.廈門大學附屬中山醫院病理科，福建廈門 361000

胰腺癌是一種常見的消化系統腫瘤，惡性程度高，預后差，5年生存率僅為9%，只能通過手術來治愈[1]。早期發病的時候常常沒有任何癥狀[2-3]，90%以上的胰腺癌患者就診時已是中晚期，通常需要各個學科的綜合治療[4]。胰腺癌異質性很高，利用分子分型可以更好地預測腫瘤預后，制定有效的治療策略，提高患者的生存率[5]。FNDC3B是癌癥組織中最常見的上調基因之一，與癌癥類型和腫瘤起源無關[6]。研究表明，FNDC3B在乳腺癌、食管癌、膠質母細胞瘤和肝細胞癌中高表達，并與癌細胞增殖、侵襲和轉移有關[7-11]。然而，FNDC3B在胰腺癌中的作用研究至今未見報道。因此，該研究將探索FNDC3B在胰腺癌細胞中所起的作用。基于對腫瘤基因組圖譜（the cancer genome atlas，TCGA）數據庫的深入分析，探討FNDC3B在胰腺癌中的表達水平與臨床病理特征、預后的關系，并尋找調控FNDC3B的信號通路。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

從TCGA網站下載關于胰腺癌的基因表達數據及信息，并規范化原始測序數據，通過基因作圖進行注釋，最終一共篩選了141個胰腺癌樣本，均含有FNDC3B表達水平和完整的臨床信息，根據FNDC3B的表達量中位數將樣本分為FNDC3B低表達組（69例）及FNDC3B高表達組（72例）。利用The Human Protein Atlas網站，下載胰腺癌腫瘤組織中FNDC3B免疫組化染色的圖片。見圖1。

圖1 胰腺癌組織中FNDC3B免疫組化學表達情況（SP×400）

1.2 方法

使用GSEA 4.0.3軟件按照默認的加權富集統計方式進行基因富集分析 （gene set enrichment analysis，GSEA），隨機組合次數設為100次。將FNDC38基因的表達作為表型標記，根據P值、標準化富集評分對每個表型的富集途徑進行排序。

1.3 統計方法

采用SPSS 22.0統計學軟件進行數據處理，FNDC3B高表達組和FNDC3B低表達組的臨床病理參數均以（%）表示，采用卡方檢驗；采用Kaplan-Meier法對胰腺癌患者進行生存分析，采用Log-Rank檢驗、Cox回歸模型分析胰腺癌患者預后的影響因素；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 入組對象的基本特征分析

在納入的141例胰腺癌患者中，年齡≤60歲45例（31.9%），＞60歲96例（68.1%）；男81例（57.4%），女60例（42.6%）；T分期T1+T2為24例（17.0%），T3+T4為117例（83.0%）；N分期N0為40例（28.4%），N1為101例（71.6%）；TNM分期Ⅰ期+Ⅱ期為134例（95.0%），Ⅲ期+Ⅳ期為7例（5.0%）；腫瘤大小＜5 cm有118例（83.7%），≥5 cm有23例（16.3%）；組織學分級G1+G2有96例（68.1%），G3+G4有45例（31.9%）；其中，97例（68.8%）患者接受分子靶向治療，38例（27.0%）患者接受放射治療。中位生存時間15.4個月。

2.2 FNDC3B高表達水平與低表達水平臨床病理特征對比

FNDC3B高表達水平與FNDC3B低表達水平在胰腺癌患者的N分期方面，差異有統計學意義（P＜0.05)，FNDC3B高表達水平與FNDC3B低表達水平在胰腺癌患者的年齡、性別、T分期、TNM分期、腫瘤大小及腫瘤分級方面，差異無統計學意義(P＞0.05），見表1。

表1 FNDC3B高表達水平與低表達水平臨床病理特征對比

2.3 胰腺癌患者的生存預后分析

單因素分析顯示，高表達FNDC3B與胰腺癌患者總生存期顯著相關（HR：1.905，95%CI:0.207～3.008，P=0.006）,其他臨床病理特征包括T分期、N分期、分子靶向治療及放射治療也與胰腺癌患者總生存期相關；在多 因 素 分 析 中，FNDC3B表 達 （HR：1.861，95%CI:1.147～3.019，P=0.012）、分子靶向治療（HR：0.363，95%CI:0.216～0.611，P＜0.001）及腫瘤分級（HR:1.948，95%CI:1.198～3.167，P=0.007）是胰腺癌的3個獨立預后因素。見表2。采用Kaplan-Meier法分析各臨床病理因素與胰腺癌患者總生存時間的關系。見圖2。

圖2 各臨床病理因素與總生存時間的關系

表2 COX回歸模型分析胰腺癌患者總生存期與臨床病理特征的關系

2.4 FNDC3B的功能基因集富集分析

GSEA結果顯示，FNDC3B高表達的樣本富集到癌癥相關通路（P＜0.001，FDR=0.000）、胰腺腫瘤（P＜0.001，FDR=0.000）、ECM受體相互作用 （P＜0.001，FDR=0.000）、白細胞跨內皮遷移（P＜0.001，FDR=0.000）、黏著斑（P＜0.001，FDR=0.000）、調節肌動蛋白細胞骨架（P＜0.001，FDR=0.000）、細胞因子和細胞因子受體相互作用（P＜0.001，FDR=0.000）、細胞黏附分子（P＜0.001，FDR=0.000）、黏附連接（P＜0.001，FDR=0.000）等信號通路。見圖3。

3 討論

近年來，隨著全基因組測序技術的不斷發展和成熟，為挖掘新的生物標志物以及新的靶點治療提供了極大的幫助，但在早期診斷胰腺癌及預后分子靶標等方面，仍需要更進一步的探索[12-13]。

該研究的多因素結果顯示，腫瘤分級、分子靶向治療及FNDC3B是影響胰腺癌患者總生存的獨立危險因素，提示腫瘤分級差、沒有接受臨床靶向治療的胰腺癌患者，可能存在明顯的預后不良，這與既往相關研究結論相符[14-16]。同時，從研究結果也可以看出，FNDC3B高表達的胰腺癌患者預后更差，說明FNDC3B基因的表達情況對胰腺癌患者預后的評估具有重要的價值，可以作為胰腺癌預后評估的有效指標。

Lin等[17]學者發現，FNDC3B可通過FNⅢ1～4結構域與膜聯蛋白A2結合來促進肝癌的遷移和轉移。Cai等[18]學者證實，FNDC3B通過誘導上皮間質轉化激活PI3K/AKT、Rb1和TGF-β途徑來促進肝癌細胞增殖。抑制FNDC3B在舌鱗狀細胞中的表達能夠抑制癌細胞EMT的發生，提示FNDC3B對促進舌鱗狀細胞癌的增殖、侵襲和遷移也起到重要作用[19-20]。該研究結果顯示，FNDC3B高表達的胰腺癌患者具有更高的淋巴結轉移率，提示FNDC3B可能與胰腺癌的惡性程度密切相關，促進腫瘤的侵襲及轉移，加速腫瘤的進展。

通過GSEA來進一步探究FNDC3B表達水平增高是否參與胰腺癌發生及進展的作用機制。研究結果表明，FNDC3B高表達的胰腺癌樣本主要富集在癌癥相關信號通路、胰腺腫瘤、ECM受體相互作用、白細胞跨內皮遷移、黏著斑、調節肌動蛋白細胞骨架、細胞因子和細胞因子受體相互作用、細胞粘附分子、黏附連接等信號通路。結果提示FNDC3B參與了胰腺癌的發生和發展，通過調節細胞黏連、組織遷移、細胞因子相互作用等來影響腫瘤的增殖和轉移。為了改善這部分患者的預后，可以研發抑制FNDC3B靶點的新型靶向藥，將來可能會是一種有效的治療策略，值得進一步研究[21-22]。該文存在不足，僅從基因角度探索對胰腺癌的預后影響，沒有進一步挖掘FNDC3B基因表達與蛋白表達的關系，以及二者對胰腺癌患者預后的影響，這也是后續需要進一步探索的方向。

綜上所述，FNDC3B基因的表達與胰腺癌患者預后不良密切相關，是評估胰腺癌預后的有效指標，這對胰腺癌研發新的分子靶向藥物治療提供了理論依據。