UBE2C基因在結直腸癌中表達及其對患者預后預測價值分析

高 峰，劉 嬌，孫 勇，王 靜，高 原，楊 琳，孫亞男，李 玲，楊 卓

北部戰區總醫院 1.內窺鏡科;2.婦產科，遼寧 沈陽 110016

結直腸癌發病率位居惡性腫瘤的第三位，病死率位居第二位，嚴重威脅患者的生命健康[1]。泛素-蛋白酶體通路由泛素樣共軛系統和蛋白酶體組成，承擔細胞內90%左右的蛋白質降解工作。泛素樣共軛系統由泛素激活酶、泛素偶聯酶、泛素連接酶及泛素水解酶等組成[2-4]。UBE2C屬于泛素偶聯酶家族成員，其基因位于染色體20q12.13[5]。既往研究表明，UBE2C可以介導APC/C特異性靶蛋白的泛素化進程。共刺激分子細胞分裂周期蛋白(cell division cycle 20，CDC20)或鈣黏附蛋白1(cadherin 1，Cdh1)與APC/C形成復合物(APC/C CDC20或APC/C Cdh1)，協助泛素分子從UBE2C傳遞到靶分子上[6]。本研究旨在探討UBE2C基因在結直腸癌組織中的表達及其對患者預后的預測價值?，F報道如下。

1 材料與方法

1.1 數據提取 利用TCGA數據庫(https://portal.gdc.cancer.gov/)選擇數據來源為“COADREAD”中Seq-FPKM格式的RNA-seq數據，同時輸入基因名稱“UBE2C”檢索，下載原始數據進行差異表達分析。共下載698例組織數據進行分析，其中結直腸癌組織647例，癌旁組織51例。

1.2 UBE2C的表達情況分析 選取自2016年1月至2017年6月于北部戰區總醫院進行手術治療的50例結直腸癌患者為研究對象。所有患者術前未進行放化療治療。術中留取50例結直腸癌組織與對應的癌旁組織(距離腫瘤邊緣>3 cm)。Trizol法提取組織RNA，Nanodrop 2 000檢測樣本濃度與純度，組織RNA通過Prime-script RT試劑盒(Takara)進行逆轉錄反應，然后利用SYBR Premix ExTaq(Takara)試劑盒進行實時熒光定量聚合酶鏈式反應(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction，RT-PCR)，檢測結直腸癌與癌旁組織中UBE2C的mRNA表達水平(引物序列為GAPDH-Forward:GGGAAACTGTGGCGTGAT;GAPDH-Reverse:GAGTGGGTGTCGCTGTTGA;UBE2C-Forward:GGATTTCTGCCTTCCCTGAA;UBE2C-Reverse:GATAGCAGGGCGTGAGGAAC)。收集臨床樣本的相關信息進行生存分析。

1.3 相關基因分析及蛋白互作預測 利用Ualcan數據庫(http://ualcan.path.uab.edu/)分析與UBE2C表達相關的基因，gene symbol處輸入UBE2C，腫瘤類型選擇結腸癌，點擊correlation檢索。利用String數據庫預測可能與UBE2C結合的蛋白。

2 結果

2.1 數據庫分析結果 結直腸癌組織中UBE2C分子表達水平顯著高于癌旁組織，差異有統計學意義(P<0.05，圖1a)。UBE2C在不同腫瘤分期、不同淋巴結分期、不同腫瘤轉移分期結直腸癌組織中表達均無明顯變化(P>0.05，圖1b～1d)。選取50例配對的結直腸癌與癌旁組織進行差異表達分析結果顯示，癌組織中UBE2C表達高于癌旁組織，差異有統計學意義(P<0.05，圖1e)。ROC曲線分析結果顯示，曲線下面積為0.977，95%可信區間為0.967～0.987，cut-off值為4.982，靈敏度和特異度分別為0.980、0.998(圖1f)。

圖1 結直腸癌組織與癌旁組織中UBE2C表達水平(a.結直腸癌與癌旁組織中UBE2C表達水平；b.不同腫瘤分期的結直腸癌與癌旁組織中UBE2C表達水平；c.不同淋巴結分期的結直腸癌與癌旁組織UBE2C表達水平；d.不同腫瘤轉移分期的結直腸癌與癌旁組織中UBE2C表達水平；e.50例配對結直腸癌與癌旁組織中UBE2C表達水平；f.ROC曲線)

2.2 RT-PCR及生存分析結果 RT-PCR檢測結果顯示，UBE2C在結直腸癌組織中表達顯著高于癌旁組織，差異有統計學意義(P<0.05，圖2a)。生存分析結果顯示，UBE2C高表達患者的生存期顯著低于UBE2C低表達患者，差異有統計學意義(P<0.05，圖2b)。

圖2 RT-PCR及生存分析結果(a.RT-PCR檢測結果；b.生存分析結果)

2.3 數據庫預測與UBE2C表達相關的基因 Ualcan數據庫及String數據庫分析結果顯示，AURKA與UBE2C相關性最高，Pearson相關系數為0.83。見圖3。

圖3 數據庫預測與UBE2C表達相關的基因(a.String數據庫預測與UBE2C可能結合的蛋白；b.UBE2C與AURKA的相關性分析)

3 討論

泛素化在蛋白質降解過程中扮演著非常重要的角色，參與了一系列的生物過程，如細胞周期、細胞凋亡、腫瘤的發生發展等。UBE2C在多數腫瘤組織中呈高表達[2]。Zhao等[7]利用RT-PCR和免疫組化的方法檢測了UBE2C在胰腺癌中的表達水平，結果顯示，UBE2C的表達與胰腺癌的臨床分期、腫瘤細胞的分化程度、淋巴結轉移及患者的總體生存期相關，可作為胰腺癌預后的獨立預測因子。Morikawa等[8]利用組織芯片的方法檢測了UBE2C在膀胱癌中的表達，發現UBE2C信號陽性組中的腫瘤組織多屬于pT2～pT4期，而UBE2C信號陰性組中的腫瘤組織多屬于pTis/pT1期。另外，UBE2C在間葉源性腫瘤、肺癌、食管鱗癌組織中均呈高表達[9-15]。這提示，UBE2C可能成為腫瘤的潛在標志物。本研究利用數據庫與臨床樣本檢測發現，UBE2C在結直腸癌組織中的表達顯著高于癌旁組織，且與患者生存時間呈負相關。進一步挖掘數據庫尋找與UBE2C相關的分子發現，AURKA與UBE2C密切相關，Pearson相關系數為0.83，且String數據庫也檢測到AURKA與UBE2C存在相互作用。AURKA位于20號染色體，AURKA的功能可能與P53通路的調控、中心體擴增、細胞分裂調控相關[16-17]。既往研究表明，AURKA與結直腸癌的不良預后相關，其蛋白表達水平在預測結直腸癌肝轉移中具有重要意義，有成為結直腸癌分子標志物的潛力[18]。綜上所述，UBE2C在結直腸癌組織中顯著上調，且與患者生存期呈負相關，與AURKA的相關性較高，可能通過與AURKA相互作用發揮作用。