基于TCGA數(shù)據(jù)庫分析FNDC3B基因在胰腺癌中的表達(dá)及預(yù)后意義

洪俊強(qiáng)，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(yī)科大學(xué)附屬廈門弘愛醫(yī)院放療科，福建廈門 361000；2.福建省龍巖市第一醫(yī)院放療科，福建龍巖 364000；3.廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院病理科，福建廈門 361000

胰腺癌是一種常見的消化系統(tǒng)腫瘤，惡性程度高，預(yù)后差，5年生存率僅為9%，只能通過手術(shù)來治愈[1]。早期發(fā)病的時(shí)候常常沒有任何癥狀[2-3]，90%以上的胰腺癌患者就診時(shí)已是中晚期，通常需要各個(gè)學(xué)科的綜合治療[4]。胰腺癌異質(zhì)性很高，利用分子分型可以更好地預(yù)測腫瘤預(yù)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(diào)基因之一，與癌癥類型和腫瘤起源無關(guān)[6]。研究表明，F(xiàn)NDC3B在乳腺癌、食管癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和肝細(xì)胞癌中高表達(dá)，并與癌細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)[7-11]。然而，F(xiàn)NDC3B在胰腺癌中的作用研究至今未見報(bào)道。因此，該研究將探索FNDC3B在胰腺癌細(xì)胞中所起的作用。基于對(duì)腫瘤基因組圖譜（the cancer genome atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫的深入分析，探討FNDC3B在胰腺癌中的表達(dá)水平與臨床病理特征、預(yù)后的關(guān)系，并尋找調(diào)控FNDC3B的信號(hào)通路?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

從TCGA網(wǎng)站下載關(guān)于胰腺癌的基因表達(dá)數(shù)據(jù)及信息，并規(guī)范化原始測序數(shù)據(jù)，通過基因作圖進(jìn)行注釋，最終一共篩選了141個(gè)胰腺癌樣本，均含有FNDC3B表達(dá)水平和完整的臨床信息，根據(jù)FNDC3B的表達(dá)量中位數(shù)將樣本分為FNDC3B低表達(dá)組（69例）及FNDC3B高表達(dá)組（72例）。利用The Human Protein Atlas網(wǎng)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(xué)表達(dá)情況（SP×400）

1.2 方法

使用GSEA 4.0.3軟件按照默認(rèn)的加權(quán)富集統(tǒng)計(jì)方式進(jìn)行基因富集分析 （gene set enrichment analysis，GSEA），隨機(jī)組合次數(shù)設(shè)為100次。將FNDC38基因的表達(dá)作為表型標(biāo)記，根據(jù)P值、標(biāo)準(zhǔn)化富集評(píng)分對(duì)每個(gè)表型的富集途徑進(jìn)行排序。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，F(xiàn)NDC3B高表達(dá)組和FNDC3B低表達(dá)組的臨床病理參數(shù)均以（%）表示，采用卡方檢驗(yàn)；采用Kaplan-Meier法對(duì)胰腺癌患者進(jìn)行生存分析，采用Log-Rank檢驗(yàn)、Cox回歸模型分析胰腺癌患者預(yù)后的影響因素；P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 入組對(duì)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?。? cm有118例（83.7%），≥5 cm有23例（16.3%）；組織學(xué)分級(jí)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(shí)間15.4個(gè)月。

2.2 FNDC3B高表達(dá)水平與低表達(dá)水平臨床病理特征對(duì)比

FNDC3B高表達(dá)水平與FNDC3B低表達(dá)水平在胰腺癌患者的N分期方面，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05)，F(xiàn)NDC3B高表達(dá)水平與FNDC3B低表達(dá)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(jí)方面，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05），見表1。

表1 FNDC3B高表達(dá)水平與低表達(dá)水平臨床病理特征對(duì)比

2.3 胰腺癌患者的生存預(yù)后分析

單因素分析顯示，高表達(dá)FNDC3B與胰腺癌患者總生存期顯著相關(guān)（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(guān)；在多 因 素 分 析 中，F(xiàn)NDC3B表 達(dá) （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(jí)（HR:1.948，95%CI:1.198～3.167，P=0.007）是胰腺癌的3個(gè)獨(dú)立預(yù)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(shí)間的關(guān)系。見圖2。

圖2 各臨床病理因素與總生存時(shí)間的關(guān)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(guān)系

2.4 FNDC3B的功能基因集富集分析

GSEA結(jié)果顯示，F(xiàn)NDC3B高表達(dá)的樣本富集到癌癥相關(guān)通路（P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）、胰腺腫瘤（P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）、ECM受體相互作用 （P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）、白細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移（P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）、黏著斑（P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）、調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架（P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）、細(xì)胞因子和細(xì)胞因子受體相互作用（P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）、細(xì)胞黏附分子（P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）、黏附連接（P＜0.001，F(xiàn)DR=0.000）等信號(hào)通路。見圖3。

3 討論

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

該研究的多因素結(jié)果顯示，腫瘤分級(jí)、分子靶向治療及FNDC3B是影響胰腺癌患者總生存的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，提示腫瘤分級(jí)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(yù)后不良，這與既往相關(guān)研究結(jié)論相符[14-16]。同時(shí)，從研究結(jié)果也可以看出，F(xiàn)NDC3B高表達(dá)的胰腺癌患者預(yù)后更差，說明FNDC3B基因的表達(dá)情況對(duì)胰腺癌患者預(yù)后的評(píng)估具有重要的價(jià)值，可以作為胰腺癌預(yù)后評(píng)估的有效指標(biāo)。

Lin等[17]學(xué)者發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)NDC3B可通過FNⅢ1～4結(jié)構(gòu)域與膜聯(lián)蛋白A2結(jié)合來促進(jìn)肝癌的遷移和轉(zhuǎn)移。Cai等[18]學(xué)者證實(shí)，F(xiàn)NDC3B通過誘導(dǎo)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化激活PI3K/AKT、Rb1和TGF-β途徑來促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖。抑制FNDC3B在舌鱗狀細(xì)胞中的表達(dá)能夠抑制癌細(xì)胞EMT的發(fā)生，提示FNDC3B對(duì)促進(jìn)舌鱗狀細(xì)胞癌的增殖、侵襲和遷移也起到重要作用[19-20]。該研究結(jié)果顯示，F(xiàn)NDC3B高表達(dá)的胰腺癌患者具有更高的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率，提示FNDC3B可能與胰腺癌的惡性程度密切相關(guān)，促進(jìn)腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移，加速腫瘤的進(jìn)展。

通過GSEA來進(jìn)一步探究FNDC3B表達(dá)水平增高是否參與胰腺癌發(fā)生及進(jìn)展的作用機(jī)制。研究結(jié)果表明，F(xiàn)NDC3B高表達(dá)的胰腺癌樣本主要富集在癌癥相關(guān)信號(hào)通路、胰腺腫瘤、ECM受體相互作用、白細(xì)胞跨內(nèi)皮遷移、黏著斑、調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架、細(xì)胞因子和細(xì)胞因子受體相互作用、細(xì)胞粘附分子、黏附連接等信號(hào)通路。結(jié)果提示FNDC3B參與了胰腺癌的發(fā)生和發(fā)展，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞黏連、組織遷移、細(xì)胞因子相互作用等來影響腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移。為了改善這部分患者的預(yù)后，可以研發(fā)抑制FNDC3B靶點(diǎn)的新型靶向藥，將來可能會(huì)是一種有效的治療策略，值得進(jìn)一步研究[21-22]。該文存在不足，僅從基因角度探索對(duì)胰腺癌的預(yù)后影響，沒有進(jìn)一步挖掘FNDC3B基因表達(dá)與蛋白表達(dá)的關(guān)系，以及二者對(duì)胰腺癌患者預(yù)后的影響，這也是后續(xù)需要進(jìn)一步探索的方向。

綜上所述，F(xiàn)NDC3B基因的表達(dá)與胰腺癌患者預(yù)后不良密切相關(guān)，是評(píng)估胰腺癌預(yù)后的有效指標(biāo)，這對(duì)胰腺癌研發(fā)新的分子靶向藥物治療提供了理論依據(jù)。