MYBL1在腎透明細胞癌組織中表達及與其預后相關性分析

周成煒 王 樺 程 玲 孔嘉欣

腎細胞癌(RCC)是最常見的泌尿系惡性腫瘤之一,據最新調查顯示,腎細胞癌是男性第9位常見惡性腫瘤和女性第14位常見惡性腫瘤[1]。腎細胞癌的發病率在世界范圍內呈上升趨勢,每十年以2%～4%速度上升,2018年腎細胞癌新發病例超過400000例,死亡病例超過170000例[2]。透明細胞腎細胞癌(KIRC)是腎細胞癌最常見類型,臨床上透明細胞腎細胞癌占70%～80%[3]。由于缺乏早期診斷及判斷預后的生物標志物,30%以上KIRC患者發生轉移,轉移性患者預后較差,5年生存率不超過10%[4]。因此本研究將探討透明細胞腎細胞癌相關分子機制,以挖掘新型臨床診斷方法及提供新的治療靶點。MYBL1屬于MYB轉錄因子家族中一種亞型,位于染色體8q22上,編碼兩種核蛋白,主要表達于生殖細胞、乳腺、中樞神經系統、T細胞、B細胞中等[5]。MYBL1表達可調節細胞增殖、分化、凋亡,同時可與C-MYB協同調控細胞周期,從而參與多種腫瘤發生、發展[6]。MYBL1可通過靶向TWIST1基因表達影響肝細胞癌生長及轉移[7]。MYBL1上調可導致膠質瘤發生,尤其是彌漫性膠質瘤及低級別膠質瘤[8]。MYBL1通過調節B細胞存活參與淋巴瘤形成[9]。約60%頭頸部腺樣囊性癌患者中可檢測出MYB/MYBL1-NFIB融合[10],同時MYBL1基因重排可作為乳腺腺樣囊性癌驅動因素[11]。除了上述腫瘤,結直腸癌[12]、胰腺癌[13]、子宮內膜癌[14]均證實MYBL1表達量升高。目前暫無報道MYBL1在腎透明細胞癌中表達及相關影響,本研究將通過對腎透明細胞癌患者分析,研究MYBL1對其影響,探討MYBL1對于腎透明細胞癌作為預后的生物標志物可能性,盡可能為臨床提供新的治療靶點。

1 資料與方法

1.1 MYBL1表達與腎透明細胞癌臨床特征的相關性

通過癌癥基因圖譜(TCGA數據庫:收錄人類36種癌癥基因序列)下載數據庫中腎透明細胞癌的RNA-seq相關臨床資料,包含539例樣本組織和72例癌旁正常組織,獲取腎透明細胞癌臨床資料包含年齡、種族、性別、腫瘤分級、TNM分期。以MYBL1-mRNA表達水平的中位數將腎透明細胞癌病例分為高、低表達兩組。

1.2 MYBL1表達與腎透明細胞中表達差異及預后分析

應用非參數秩和檢驗和R軟件Survival包分析TCGA數據庫中MYBL1在腎透明細胞癌中表達差異。利用Kaplan-Meier曲線進行生存分析MYBL1表達在腎透明細胞癌患者總生存期(OS)及無進展間隔期(DFI)之間關系,P<0.05為差異有統計學意義。采用受試者工作特征(ROC曲線)說明MYBL1在腎透明細胞癌中診斷價值。

1.3 MYBL1相關基因篩選、蛋白質相互作用網絡構建和功能富集分析

通過LimkedOmic數據庫,數據集選擇“TCGA-KIRC”,基因為“MYBL1”,分析正、負相關顯著基因。通過對相關基因進行GO/KEEG分析基因相關通路。

1.4 免疫浸潤相關性分析

使用腫瘤免疫評估資源(TIMER)進行免疫浸潤分析,進入Gene版塊,Gene Symbol為“MYBL1”,Cancer Typers為“KIRC”,獲取MYBL在腎透明細胞癌中表達與B細胞、CD4+、CD8+、巨噬細胞、中性粒細胞、樹突狀細胞的浸潤程度。

1.5 統計學分析

應用統計軟件R 4.0.4及繪圖軟件Graphpad8;MYBL1表達量在腎透明細胞癌臨床特征中,兩兩比較采用卡方檢驗;腎透明細胞癌生存預后使用Kaplan-Meier和Log-Rank檢驗分析,P<0.05為差異有統計學意義;pROC包繪制ROC曲線,通過AUC值評估診斷準確性,AUC值越接近1,其診斷效能越高,AUC值介于0.5～0.7之間提示具有較低準確性;AUC值介于0.7～0.9之間提示具有一定診斷效能;AUC大于0.9提示具有較高準確效能。

2 結果

2.1 MYBL1表達與腎透明細胞癌臨床特征的相關性

通過TCGA數據庫獲取539例具有完整臨床特征的腎透明細胞患者,以MYBL1表達中位數分界,269例為低表達組,270例為高表達組。MYBL1表達與性別(P=0.008)、腫瘤分級(P=0.001)、T分期(P=0.02)、M分期(P=0.003)具有相關性,與種族、年齡、N分期無顯著相關,見表1。

表1 MYBL1表達與腎透明細胞癌臨床特征相關性(例,%)

2.2 MYBL1在兩組中表達差異及預后分析

對腎透明細胞癌及癌旁正常組織中MYBL1表達量進行正態性分析,P均<0.05,符合正態分布。對兩組表達量進行非配對t檢驗,結果顯示MYBL1在腎透明細胞癌中表達水平(1.001±0.519)顯著高于癌旁正常組織(0.414±0.167),差異具有統計學意義(P<0.01)。見圖1A。對腫瘤組織及癌旁正常組織MY-BL1表達量采用配對t檢驗,腫瘤組織(0.997±0.589)同樣高于正常組織(0.414±0.167),P<0.01,差異具有統計學意義,見圖1B。

圖1 MYBL1在腎透明細胞癌和癌旁組織中表達差異

通過KM曲線獲取MYBL1表達對患者總生存期及無進展生存期(PFI)的影響,如圖2A,MYBL1低表達組總生存(OS)明顯優于高表達組,HR=1.51,95%CI(1.12～2.04),P<0.01,差異具有統計學意義。圖2B顯示MYBL1低表達組無進展期更長,HR=1.38,95%CI(1.01～1.89),P<0.01,差異具有統計學意義。

圖2 MYBL1表達對腎透明細胞癌的診斷及預后判斷價值

如圖2C,ROC曲線下面積為0.926,可信區間為(0.89～0.926),提示標量MYBL1在腎透明細胞癌中具有較高準確性,因此,MYBL1具有作為腎透明細胞癌的診斷分子標志物的可能。

2.3 MYBL1相關基因及GO/KEEG通路分析

正相關前50依次為E2F7(相關系數R:0.628)、CENPE(0.626)、POLQ(0.625)等等。前50負相關顯著基因,前3位分別為PINK1(-0.511)、PCCA(-0.465)、BAG1(-0.463)。對MYBL1正、負相關顯著基因進行GO/KEEG通路分析,包含生物過程(BP)、細胞成分(CC)、分子功能(MF)三方面,參與細胞器分裂、細胞核分裂、染色體分離以及ATP酶活性和偶聯、微管運動等多種細胞周期活動,見表2。

表2 MYBL1相關基因GO/KEEG

2.4 免疫浸潤相關性分析

如圖3,MYBL1表達與B細胞(cor=0.209)、CD4+T細胞(cor=0.178)、CD8+T細胞(cor=0.388)、巨噬細胞(cor=0.331)、中性粒細胞(cor=0.484)、樹突狀細胞(cor=0.331)等呈正相關,且各P均<0.01,差異具有統計學意義。

3 討論

盡管癌癥治療發展迅速,但腎透明細胞癌死亡率仍居高不下,最主要原因是腎透明細胞癌早期缺乏典型癥狀,以致診斷時往往為腫瘤晚期,失去手術機會,且腎透明細胞癌對放療和化療敏感性較差[15]。為早期診斷及預后判斷尋找敏感基因是本研究中重點。

MYBL1參與細胞周期調控,染色體易位、基因重排等方式使得MYBL1負性調節結構域缺失,進一步引起細胞增殖失控,從而對腫瘤的發生發展起重要作用[6],通過影響細胞周期調控參與腫瘤產生與本文KEEG富集通路分析結果相一致。MYBL1參與肝癌、結直腸癌、乳腺癌、腺樣癌以及多種血液腫瘤的發生發展。

本研究通過TCGA數據庫納入539例KIRC臨床資料,以MYBL1中位數為界分低表達組、高表達組,MYBL1表達與性別、腫瘤分期、T分期、M分期有關。同時本研究觀察到MYBL1在腎透明細胞癌中表達量高于癌旁正常組織,因此對于臨床實踐中,可通過檢測MYBL1表達量作為腎透明細胞癌的診斷標準物。同時對于MYBL1在腎透明細胞癌患者中不同表達量進行生存分析,MYBL1表達與OS、PFI等生存指標成反比,因此MYBL1可作為腎透明細胞癌的預后標志物。通過對MYBL1及其相關基因進行分析,進一步研究其對腫瘤的發生發展機制,通過GO/KEEG通路分析,MYBL1參與細胞周期調控,以及細胞器裂解、核裂變、ATP酶活性和偶聯、微管運動等多種細胞周期活動。MYBL1與多種免疫細胞相關,其表達與B細胞、CD4+T細胞、CD8+T細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞成正相關,為將來免疫治療提供更廣闊思路。

通過本研究闡述,MYBL1表達在腎透明細胞癌的早期診斷及預后標準物具有一定意義,且其表達與免疫細胞浸潤為將來新的免疫治療提供理論依據。