基于TCGA 數(shù)據(jù)集分析FZD5 在膠質瘤中的表達及臨床意義

潘景臻，華實，王帥，張健，★

（1.濰坊醫(yī)學院，山東 濰坊 261000；2.臨沂市人民醫(yī)院，山東 臨沂 276003）

0 引言

膠質瘤是人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤，尤其是膠質母細胞瘤，平均存活時間短至12-14 個月[1]。病理級別相同的膠質瘤患者預后差異極大[2]，放化療敏感性也不盡相同，腫瘤異質性是造成這種結果的主要原因[3]?；虬邢蛑委熞恢笔悄z質瘤治療的研究熱點。FZD5，屬于7 次跨膜蛋白受體家族，主要作為Wnt 家族的受體。大量研究證明Wnt信號通路可以調節(jié)細胞的增殖、分化、極性、轉移、粘附，在腫瘤的發(fā)生與發(fā)展中起著重要的作用[4-5]。FZD5 可通過激活Wnt 信號通路促進細胞增殖，分化和侵襲[6-7]。FZD5 的異常表達可影響乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌和口腔鱗狀細胞癌等多種惡性腫瘤的發(fā)展。然而，F(xiàn)ZD5 對膠質瘤的預后作用仍不清楚。本研究通過TCGA 公共數(shù)據(jù)庫，研究FZD5 在膠質瘤中的表達對預后生存的影響，并探討FZD5 在膠質瘤細胞發(fā)生、發(fā)展過程中的作用機制。

1 方法

1.1 數(shù)據(jù)篩選方法。下載TCGA 數(shù)據(jù)庫中膠質母細胞瘤（GBM）的RNA-seq 數(shù)據(jù)166 例，低級別膠質瘤（LGG）的RNA-seq 數(shù)據(jù)512 例，利用Rx643.4.1 整理，納入標準：①基因表達數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)完整；②患者經(jīng)手術治療且病理結果確診為GBM 或LGG。將患者信息整合為包含RNA-seq表達量、臨床參數(shù)和生存資料的數(shù)據(jù)集，以所有膠質瘤樣本FZD5 表達量中位值為界，F(xiàn)ZD5 表達量低于中位值的為低表達組（Low，L 組），反之為高表達組（High，H 組）。

1.2 統(tǒng)計學處理。運用統(tǒng)計學軟件SPSS 21.0 進行數(shù)據(jù)處理。計量資料采用均數(shù)±標準差來表示，單樣本的比較采用t 檢驗；計數(shù)資料采用以百分率（%）來表示，分析采用四格表卡方檢驗。生存分析采用Kaplan-Meier 分析。P＜0.05具有統(tǒng)計學差異。通過GSEA 從分子標簽數(shù)據(jù)庫中獲得參照基因集，然后按缺省加權富集統(tǒng)計的方法對FZD5 進行單基因富集分析，設置隨機組合次數(shù)為1000 次，選取P＜0.05 和FDR＜0.25 的基因集作為顯著富集基因集。

2 結果

2.1 FZD5 的表達與臨床病理學相關性。通過分析TCGA 數(shù)據(jù)庫內GBM 和LGG 兩組FZD5 表達數(shù)據(jù)，并與正常腦組織FZD5 的表達量進行差異性分析得知，F(xiàn)ZD5 在膠質瘤中表達量明顯高于正常腦組織，且與惡性程度呈正相關（圖1A）。FZD5 表達量與患者的年齡及性別無關，與腫瘤級別和生存率有關（表1）。

2.2 FZD5 的表達與膠質瘤預后的相關性。Kaplan-Meier生存分析顯示，F(xiàn)ZD5 高表達的膠質瘤患者的無病生存期和總生存期時間明顯的短于低表達患者（圖1B，C），提示FZD5 表達量與生存時間顯著負相關。

表1 FZD5 在膠質瘤中的表達與臨床病理參數(shù)的關系

圖1 FZD5 在膠質瘤中的表達及生存分析

2.3 FZD5 的功能基因集富集。GSEA 結果顯示高表達FZD5 富集到了JAK-STAT 信號通路，細胞骨架通路，CAMs 通路和溶酶體通路（圖2）。

圖2 FZD5 相關富集基因集

3 討論

既往研究報道了異常表達的FZD5 可以影響多種惡性腫瘤的預后。例如，在乳腺癌中，Wnt 信號通路的異常激活促使Wnt 家族與FZD5 結合，F(xiàn)ZD5 激活糖原合成酶激酶-3β（GSK-3b），促進β-連環(huán)蛋白核轉位和下游基因表達，進而增強乳腺癌細胞的增殖和侵襲。

我們通過生物信息學技術分析了TCGA 數(shù)據(jù)庫中FZD5的mRNA 數(shù)據(jù)，結果顯示FZD5 在膠質瘤中高表達，且與惡性程度呈正相關，并與生存時間呈顯著負相關。高表達的FZD5 可視為膠質瘤患者預后的獨立危險因素。富集分析結果發(fā)現(xiàn)FZD5 可能通過JAK-STAT 信號通路，調節(jié)肌動蛋白細胞骨架通路，CAMs 通路和溶酶體通路調節(jié)膠質瘤細胞的侵襲與增殖，我們猜測FZD5 通過與Wnt 分子結合，調節(jié)下游基因來激活上述信號通路，進而增加膠質瘤細胞對細胞外基質的粘附，促進腫瘤侵襲。

本研究發(fā)現(xiàn)高表達的FZD5 是膠質瘤患者預后不良的預測指標。FZD5 可能通過調節(jié)JAK-STAT 信號通路，細胞骨架通路，CAMs 通路和溶酶體通路以促進膠質瘤細胞的侵襲和增殖。但其中潛在的機制仍需通過進一步的實驗來驗證。