基于數(shù)據(jù)庫分析TRIM47 基因在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的表達(dá)及其臨床意義

孫 露，梁若飛，2

（1.川北醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系，四川 南充 637100；2.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，四川 南充 637002）

多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma multiforme，GBM）是星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤中級別最高且最具侵襲性、最為常見的成人顱內(nèi)惡性腫瘤，具有高血管密度這一顯著特征，世界衛(wèi)生組織分級達(dá)Ⅳ級[1]。GBM 與其他系統(tǒng)的惡性腫瘤生長方式相同，在人體腦組織生長時常侵犯周圍正常組織，浸潤性強(qiáng)，與正常組織無明顯界限這一特點(diǎn)導(dǎo)致通過外科手術(shù)完全切除腫瘤十分困難，臨床治療難度極大且復(fù)發(fā)率極高[2]。目前臨床治療GBM 常采用手術(shù)聯(lián)合放化療等綜合治療措施，但GBM 患者的預(yù)后仍不佳，患者2 年生存率約為34%，中位生存期不足15 個月[3]。近年來，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)興起，個體化基因組學(xué)研究得到迅速發(fā)展，大量研究試圖從基因水平探索GBM 的發(fā)生、發(fā)展過程中相關(guān)分子機(jī)制。TRIM47（tripartite motif 47）屬于三結(jié)構(gòu)域蛋白家族，該家族特點(diǎn)之一是均具有RBBC 結(jié)構(gòu)，包含有80 多個成員，其分布廣泛，在多細(xì)胞真核生物中幾乎都存在。大量研究表明[4，5]，它們參與了正常細(xì)胞的重要生命活動，包括胞內(nèi)信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞生長及凋亡的調(diào)節(jié)過程等。TRIM47 在多種惡性腫瘤中表達(dá)異常，不僅在腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移等惡性生物學(xué)行為中發(fā)揮著重要作用，還對腫瘤患者的預(yù)后有不同程度的影響。目前，已有研究發(fā)現(xiàn)在前列腺癌組織中，TRIM47 基因表達(dá)上調(diào)，因其是預(yù)測前列腺癌患者預(yù)后的重要影響因素，故該基因有可能成為前列腺癌的新治療靶點(diǎn)[6]，而在非小細(xì)胞肺癌的研究中表明TRIM47 過表達(dá)與該疾病的不良預(yù)后相關(guān)[7]。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在乳腺癌組織和細(xì)胞系中存在TRIM47 顯著上調(diào)的情況，其通過實(shí)驗(yàn)證明下調(diào)TRIM47 基因時，可經(jīng)由抑制PI3K/Akt 信號通路來明顯抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲以及遷移等生物學(xué)活動[8]。然而，目前關(guān)于TRIM47 在GBM 中的作用情況及其對患者預(yù)后價值的報道較少。為此，本研究旨在分析TRIM47 在GBM 中的表達(dá)情況，同時探討TRIM47 基因表達(dá)對患者預(yù)后的影響，從分子水平進(jìn)一步為探索GBM 治療方案提供思路。

1 資料與方法

1.1 資料來源 利用ONCOMINE 數(shù)據(jù)庫（https://www.oncomine.org/）檢索并提取TRIM47 在GBM 中表達(dá)的相關(guān)信息，檢索條件為：①Gene：TRIM47；②Analysis Type：Cancervs.Normal Analysis；③Cancer Type：Glioblastoma；④Data Type：mRNA；⑤臨界值設(shè)定條件 為（P-value ＜10-4，F(xiàn)OLD CHANGE ＞2，GENE RANK=Top 10%）。進(jìn)一步在GEPIA 數(shù)據(jù)庫（http://gepia.cancer-pku.cn/）驗(yàn)證TRIM47 在GBM 中的表達(dá)情況，設(shè)置檢索條件為：①Cancer：Glioblastoma；②Gene：TRIM47；③Matched Normal data：Match TCGA normal and GTEx data。然后在GEPIA 數(shù)據(jù)庫中分析TRIM47 表達(dá)情況對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者預(yù)后的影響，篩選條件如下：①Cancer：Glioblastoma multiforme；②Gene：TRIM47；③Survival：Overall survival；④Survival：Disease free survival。

1.2 方法 比較TRIM47 基因在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與正常對照組中的表達(dá)情況，采用Kaplan-Meier 方法繪制生存曲線，通過對數(shù)秩檢驗(yàn)（Log-rank test）分析。在ONCOMINE 數(shù)據(jù)庫中對各項(xiàng)研究中正常腦組織及GBM 組織中TRIM47 基因表達(dá)差異進(jìn)行薈萃分析。P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 TRIM47 在不同類型腫瘤中的表達(dá) 經(jīng)檢索，ONCOMINE 數(shù)據(jù)庫中共收集263 個TRIM47 在人體各組織器官腫瘤中的研究結(jié)果，有14 個研究結(jié)果與TRIM47 表達(dá)相關(guān)，其中在腦及中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤表達(dá)增高的有5 項(xiàng)，關(guān)于乳腺癌的研究有1 項(xiàng)，在淋巴瘤中過表達(dá)的有6 項(xiàng)，關(guān)于胰腺癌的研究有1項(xiàng)，見圖1。

圖1 不同類型腫瘤中TRIM47 的表達(dá)情況

2.2 TRIM47 在GBM 中的表達(dá)情況 ONCOMINE 數(shù)據(jù)庫顯示，TRIM47 mRNA 在GBM 中的表達(dá)水平高于正常對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；Lee 數(shù)據(jù)集顯示，TRIM47 mRNA 在GBM 中的表達(dá)較正常神經(jīng)干細(xì)胞升高7.356 倍，見圖2；Sun 數(shù)據(jù)集顯示，TRIM47 mRNA 在GBM 中的表達(dá)較正常腦組織升高2.829 倍，見圖3。薈萃以上2 個數(shù)據(jù)集發(fā)現(xiàn)，與正常對照組比較，TRIM47 在GBM 中呈高表達(dá)，見圖4。

圖2 GBM 與神經(jīng)干細(xì)胞中TRIM47 的表達(dá)情況

圖3 GBM 與腦組織中TRIM47 的表達(dá)情況

圖4 ONCOMINE 數(shù)據(jù)庫中TRIM47 mRNA 在GBM 中的表達(dá)情況

2.3 GEPIA 數(shù)據(jù)庫中TRIM47 在GBM 組織的表達(dá)情況 GEPIA 數(shù)據(jù)庫中，TRIM47 mRNA 在GBM 組織中的表達(dá)高于正常對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見圖5。

圖5 GEPIA 數(shù)據(jù)庫中TRIM47 在GBM 及正常對照組的表達(dá)情況

2.4 TRIM47 表達(dá)與GBM 預(yù)后的關(guān)系 TRIM47 基因低表達(dá)者總生存期較高表達(dá)者更長（HR=1.8，P=0.0014），見圖6；TRIM47 基因表達(dá)情況對患者的無病生存期無影響（HR=1.1，P=0.64），見圖7。

圖6 TRIM47 基因表達(dá)情況與患者總生存期的關(guān)系

圖7 TRIM47 表達(dá)情況與患者無病生存期的關(guān)系

3 討論

GBM 是最常見且具侵襲性的中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性惡性腫瘤[9]，它呈浸潤性生長、與正常腦組織無明顯界限，具有浸潤性強(qiáng)、惡性程度高、預(yù)后差等特點(diǎn)。多年來，臨床對GBM 患者的治療以手術(shù)切除腫瘤為主，并結(jié)合術(shù)后放化療作為輔助治療措施[10]。當(dāng)前神經(jīng)外科的治療手段融合神經(jīng)導(dǎo)航、神經(jīng)電生理監(jiān)測與刺激、術(shù)中超聲和磁共振等多模態(tài)技術(shù)，在一定程度上降低了手術(shù)相關(guān)致死率與病殘率，雖然手術(shù)、電場、靶向藥物、免疫等治療方式不斷精進(jìn)，但GBM 的復(fù)發(fā)率仍極高[11]。GBM 治療難度大的重要原因在于目前對其分子水平上的結(jié)構(gòu)與功能、代謝與調(diào)節(jié)過程的認(rèn)知不夠全面，故尋找具有明顯疾病相關(guān)性的特殊基因來分析GBM 的分子機(jī)制尤為迫切。

TRIM 家族在近年來受到越來越多的關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，TRIM 家族蛋白除存在抗病毒功能[12]，參與病毒感染各階段外，還影響細(xì)胞的增殖[13]、細(xì)胞分化[14]和凋亡[15]，參與腫瘤發(fā)生發(fā)展等生命過程。Liang Q 等[16]發(fā)現(xiàn)TRIM47 在結(jié)直腸癌中表達(dá)上調(diào)，從而促進(jìn)SMAD4 的泛素化和降解。Azuma K 等[17]發(fā)現(xiàn)TRIM47 的表達(dá)增加可作為乳腺癌患者三苯氧胺耐藥相關(guān)的新的預(yù)后因素。韓玉棟[18]研究發(fā)現(xiàn)，TRIM47 在非小細(xì)胞肺癌患者中呈高表達(dá)，相比于對照組，SPC-A1 細(xì)胞過表達(dá)TRIM47 可導(dǎo)致其增殖能力顯著增強(qiáng)，而干擾該基因在A549、H358和H460 細(xì)胞中的表達(dá)后，其增殖能力明顯下降，這提示在非小細(xì)胞肺癌中TRIM47 充當(dāng)了癌基因的角色，TRIM47 還通過促進(jìn)NFκB 的激活誘導(dǎo)EMT 發(fā)生，從而增強(qiáng)非小細(xì)胞肺癌的侵襲遷移能力。然而，TRIM47 基因在GBM 中表達(dá)目前尚未完全明確。

作為目前世界上最大的整合數(shù)據(jù)挖掘分析平臺及腫瘤基因芯片數(shù)據(jù)庫，ONCOMINE 數(shù)據(jù)庫[19]收錄了極為豐富的信息資源，囊括700 多個基因表達(dá)數(shù)據(jù)集、86 733 個人體腫瘤組織和正常人體組織樣本的信息。而近萬個腫瘤樣本和8587 個正常組織樣本被收錄在GEPIA 數(shù)據(jù)庫中，可在該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行腫瘤組織中癌基因表達(dá)水平差異性分析與患者生存率關(guān)系分析[20]等。

本次研究發(fā)現(xiàn)，與正常對照組相比，TRIM47 基因在GBM 組織中高表達(dá)，此后進(jìn)一步于GEPIA 數(shù)據(jù)庫中檢索驗(yàn)證，結(jié)果證實(shí)在GBM 組織中TRIM47的表達(dá)水平高于正常組織。隨后，通過GEPIA 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行在線生存分析，發(fā)現(xiàn)與TRIM47 低表達(dá)患者相比，TRIM47 基因高表達(dá)的GBM 患者總體生存期縮短，提示TRIM47 表達(dá)升高可能是影響GBM 患者預(yù)后的因素。

綜上所述，TRIM47 基因在GBM 組織中呈高表達(dá)，其表達(dá)水平對GBM 患者的預(yù)后具重要意義。