基于生物信息學分析ATP6V0D2在肝細胞癌中的表達和預后價值

黃小松，白潔，黃怡倩

肝細胞癌（hepatocellularcarcinoma，HCC）被認為是最常見的原發性肝癌類型，約占肝癌病例的80%[1]。早期HCC 存在多種有效且可治愈的治療方法；但超60%的HCC患者確診時已處于晚期[2]，目前尚無有效可治愈晚期HCC的療法，導致晚期HCC總體5 年生存率極低（低于16%）[3]。甲胎蛋白（alpha-fetoprotein，AFP）是目前臨床上用于診斷肝癌的特異性標志物，但由于其敏感性不高影響診斷結果準確性[4]。ATP6V0D2 是一種負責編碼蛋白質的基因。既往研究證實[5-7]，ATP6V0D2 在食管癌、胃癌、卵巢癌細胞及組織中高表達，并發揮重要作用。因此推測其可作為一種預測腫瘤預后的標志物。本研究通過生物信息學方法，探討ATP6V0D2 對HCC發生和發展的影響，并分析其在預測HCC 患者預后中的價值，從而為HCC 的早期診治及預后提供理論支持，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 資料來源 本研究資料來自UALCAN、GEPIA兩個數據庫，并應用UALCAN（https://ualcan.path.uab.edu/index.html）、GEPIA（http://gepia.cancer-pku.cn/）中的在線工具對檢索到的資料進行生物學分析。

1.2 方法 本研究相關人員對數據庫進行資料的檢索、收集和整理。通過UALCAN 數據庫，選擇“TCGA Gene”模塊，輸入基因名稱ATP6V0D2，選擇“Liver hepatocellular carcinoma”模塊，選擇“Explore”，點擊“Expression”模塊，分析ATP6V0D2 基因在腫瘤組織和正常組織中的表達情況；然后點擊“Survival”模塊，分析高表達組和低表達組對HCC患者生存期的影響，并以腫瘤與正常組織表達水平中位數為標準劃分高表達組和低表達組。同時，通過GEPIA數據庫，選擇“Survival”中的“Survival Plot”模塊并勾選“LIHC”選項分析ATP6V0D2 基因高表達組與低表達組中的總生存時間（OS），并以腫瘤與正常組織表達水平中位數為標準劃分高表達組和低表達組；另選擇“Expression DIY”中的“Stage Plot”模塊并勾選“LIHC”分析ATP6V0D2 基因表達與臨床分期的相關性；最后選擇“Correlation”模塊，在“GeneB”輸入框中輸入AFP，并在“TCGA Tumor，模塊中輸入“LIHCTumor 與LIHCNormal”點擊“Plot”分析相關性。

1.3 統計方法 采用數據庫默認統計方法，使用GraphPad Prism繪圖及分析數據。P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 ATP6V0D2 基因在HCC 中的表達 通過對UALCAN數據庫分析發現，ATP6V0D2 基因在HCC中的表達水平高于正常組織（P ＜0.05），見圖1A。高表達ATP6V0D2 基因患者生存率低于低表達ATP6V0D2基因患者，見圖1B。

圖1 UALCAN 數據庫中ATP6V0D2 在肝細胞癌中組織中的表達水平及生存情況

2.2 ATP6V0D2 基因與HCC 預后的關系 通過對GEPIA數據庫分析發現，ATP6V0D2 高表達患者的總生存率明顯低于ATP6V0D2 低表達組（P＜0.05），見圖2A。不同臨床分期患者ATP6V0D2 基因表達差異無統計學意義（P ＞0.05），見圖2B。ATP6V0D2 表達水平與AFP 表達水平呈正相關（P ＜0.05），見圖2C。

圖2 ATP6V0D2 基因對肝細胞癌患者預后、臨床分期及與甲胎蛋白（AFP）的關系

3 討論

HCC是全球第五大常見腫瘤，死亡率排第三位，每年約有78 萬新發病例[8]，其中一半發生在中國，是我國最常見的惡性腫瘤之一[9]。盡管肝癌的病理分級、臨床分期及治療方案已有較完善的國際標準，但針對每個肝癌患者的個性化治療，尚有諸多問題亟待解決[10]。因此，尋找肝癌新的檢測和治療靶點，對提高肝癌患者的生存率及生存質量具有重要意義。

近年來，生物信息學為醫學的發展開辟了新的途徑，特別是在探索腫瘤治療新靶點中發揮重要作用[11]。V-ATPase 又稱液泡ATP 酶，是ATP 酶家族的一員，廣泛存在于真核細胞胞質膜及管泡膜系統，如囊泡、溶酶體、突觸小泡和高爾基體等[12]。V-ATPase的部分亞基在多種腫瘤中高表達，包括黑色素瘤、乳腺癌、肺癌、胃癌、卵巢癌、食管癌及胰腺癌等[13]。另有研究發現V0D2 亞基在胃癌患者組織標本中明顯升高，有望成為診斷胃癌的生物標志物[14]。

本研究通過生物信息學方法對ATP6V0D2 在HCC 中的表達情況進行分析，結果顯示HCC 組織中ATP6V0D2 表達水平高于正常組織（＜0.05），且高表達的ATP6V0D2 與HCC 患者的預后不良有關；推測ATP6V0D2 表達可作為HCC 患者的獨立預后因素。本研究結果還顯示HCC 患者ATP6V0D2表達水平與AFP 表達水平呈正相關；ATP6V0D2 高表達患者的總生存率明顯低于ATP6V0D2 低表達患者（＜0.05），ATP6V0D2 高表達患者風險系數是ATP6V0D2 低表達組患者的2倍，這提示ATP6V0D2表達上調是HCC 患者預后的危險因素。同時本研究還發現隨著腫瘤的進展，ATP6V0D2 基因表達與臨床分期差異無統計學意義，這提示ATP6V0D2 上調是HCC 早期事件，且不隨疾病的進展而改變。

綜上所述，ATP6V0D2 可作為HCC預防和診斷靶點，為HCC 患者的治療提供新思路和新方向。本研究僅對ATP6V0D2 在HCC 中的作用開展了初步探索，后續仍需通過大量體內外實驗進一步驗證，從而揭示ATP6V0D2 在HCC 中的特定分子功能、調控機制和潛在臨床價值。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明 黃小松：論文撰寫、數據整理、經費支持；白潔：論文修改；黃怡倩：研究指導，經費支持