PSMD6在肝細(xì)胞癌中的異常高表達(dá)及臨床價(jià)值

摘要：目的" 評(píng)估PSMD6在肝細(xì)胞癌（HCC）患者組織中的表達(dá)情況，并探究其潛在臨床價(jià)值。方法" 基于Gene Expression Omnibus（GEO）、Metabric、TCGA-GTEx、ArrayExpress、Sequence Read Archive（SRA）數(shù)據(jù)庫，綜合分析全球多中心、多平臺(tái)的PSMD6基因表達(dá)譜，探究PSMD6的mRNA在HCC中的過表達(dá)趨勢(shì)。同時(shí)，使用The Human Protein Atlas組織芯片庫展示PSMD6在HCC組織中蛋白表達(dá)情況。繪制KM曲線，分析PSMD6在HCC中的預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值。結(jié)果" PSMD6蛋白表達(dá)的陽性染色信號(hào)定位于HCC細(xì)胞的細(xì)胞漿和核膜中，表達(dá)強(qiáng)度中等，染色度中等。HCC中PSMD6高表達(dá)（P＜0.01），結(jié)果未發(fā)生偏倚。SROC的AUC為0.75（0.71，0.79），敏感性為0.64，特異性為0.74，提示PSMD6具有中度鑒別HCC的能力。生存分析顯示，PSMD6高表達(dá)的患者面臨著更高的生存風(fēng)險(xiǎn)（HR=1.4，P=0.043）。結(jié)論" PSMD6在HCC中異常高表達(dá)，可作為HCC篩查和治療潛在靶點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：PSMD6；肝細(xì)胞癌；上皮-間葉細(xì)胞轉(zhuǎn)化

中圖分類號(hào)：R735.7" " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " nbsp; " " " " " " " " " "DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2024.18.001

文章編號(hào)：1006-1959（2024）18-0001-05

Abstract：Objective" To evaluate the expression of PSMD6 in patients with hepatocellular carcinoma （HCC）， and explore its potential clinical value.Methods" Based on Gene Expression Omnibus （GEO）， Metabric， TCGA-GTEx， ArrayExpress， Sequence Read Archive （SRA） databases， the global multi-center and multi-platform PSMD6 gene expression profiles were comprehensively analyzed to explore the overexpression trend of PSMD6 mRNA in HCC. At the same time， the Human Protein Atlas tissue microarray library was used to show the protein expression of PSMD6 in HCC tissues. KM curve was drawn to analyze the prognostic value of PSMD6 in HCC.Results" The positive staining signal of PSMD6 protein expression was located in the cytoplasm and nuclear membrane of HCC cells， with moderate expression intensity and moderate staining degree. PSMD6 was highly expressed in HCC （Plt;0.01）， and the results were not biased. The AUC of SROC was 0.75 （0.71， 0.79）， the sensitivity was 0.64， and the specificity was 0.74， suggesting that PSMD6 had a moderate ability to identify HCC. Survival analysis showed that patients with high expression of PSMD6 with a higher survival risk （HR=1.4， P=0.043）.Conclusion" PSMD6 is abnormally highly expressed in HCC， which can be used as a potential target for HCC screening and treatment.

Key words：PSMD6;Hepatocellular carcinoma;Epithelial-mesenchymal cell transformation

肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma， HCC）是肝癌最主要的組織學(xué)亞型，占原發(fā)性肝癌的90%[1]。根據(jù)癌癥研究報(bào)告顯示[2]，肝癌的生存率為倒數(shù)前3位（21%），已經(jīng)成為威脅人類健康的主要危險(xiǎn)因素之一。手術(shù)切除、肝移植和經(jīng)皮穿刺是早期肝癌患者可能治愈的有效治療方法。而其中最有效的移植療法因其在移植后極高的復(fù)發(fā)率和轉(zhuǎn)移率導(dǎo)致患者預(yù)后情況并不理想。肝癌趨勢(shì)因國(guó)家而異，我國(guó)過去占全球肝癌負(fù)擔(dān)的一半以上[3]。更嚴(yán)峻的是，肝癌起病隱匿，早期并無明顯不適，大多數(shù)肝癌患者確診時(shí)已到中晚期，失去了手術(shù)治療的最佳時(shí)機(jī)[4，5]。因此，HCC早期精準(zhǔn)診斷和靶向治療尤為重要，亟需探明一種有效的生物標(biāo)志物輔助臨床醫(yī)師進(jìn)行腫瘤的早期篩查、診斷、治療評(píng)估、復(fù)發(fā)和預(yù)后預(yù)測(cè)[6]。泛素蛋白酶體系統(tǒng)（UPS）是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解不可或缺的機(jī)制，可影響人類抗原加工、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞周期調(diào)控[7]。由于腫瘤細(xì)胞迅速增長(zhǎng)繁殖，蛋白質(zhì)無序代謝也隨之加劇，呈現(xiàn)極其混雜的細(xì)胞環(huán)境[8]。蛋白酶體可與高混雜性的底物選擇性相結(jié)合，精確接受來自泛素鏈修飾的蛋白質(zhì)并進(jìn)行破壞[9]。26S蛋白酶體中非ATP酶（PSMD）共有14個(gè)亞型，被證明有助于受損、錯(cuò)誤折疊、異常和外來蛋白質(zhì)的降解[10]。當(dāng)下已有研究探明部分PSMD家族成員在HCC中呈過表達(dá)趨勢(shì)，獨(dú)特的分子機(jī)制使其具有成為HCC生物標(biāo)志物的潛力。PSMD1在HCC中可能通過誘導(dǎo)p53蛋白降解來調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)促進(jìn)癌癥的發(fā)生發(fā)展[11，12]。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)[13]，PSMD11可能通過與ATP7A、DLAT和PDHA1的復(fù)雜相互作用來調(diào)節(jié)HCC的發(fā)育。而高水平的PSMD13有助于維持肝癌癌細(xì)胞的活性并促進(jìn)其上皮-間葉細(xì)胞轉(zhuǎn)化（EMT）過程，與腫瘤的增殖特征和基因組不穩(wěn)定性相關(guān)聯(lián)[14]。但是部分PSMD家族成員還未有研究表明其和腫瘤形成是否有關(guān)，如Rpn7（PSMD6別稱）具有獨(dú)特的作用，敲低后破壞了DNA穩(wěn)定性并導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[15]，但是否和腫瘤形成有關(guān)還有待挖掘。因此，本研究深入探究PSMD6在全球HCC肝組織及健康肝組織樣本中的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)水平，旨在確認(rèn)PSMD6在HCC早期診斷及臨床預(yù)后的價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1材料與方法

1.1數(shù)據(jù)獲取" 通過Gene Expression Omnibus（GEO）、Metabric、TCGA-GTEx、ArrayExpress、Sequence Read Archive（SRA）等高通量數(shù)據(jù)庫獲取全球多平臺(tái)HCC RNA-seq數(shù)據(jù)集。納入標(biāo)準(zhǔn)：人體組織，而非細(xì)胞系；同時(shí)包含癌和對(duì)照的癌旁或正常肝組織，樣本數(shù)≥3；表達(dá)數(shù)據(jù)及臨床信息完整；患者術(shù)前未接受化療、放療等任何輔助治療；數(shù)據(jù)類型為miRNA或mRNA表達(dá)譜。對(duì)所得數(shù)據(jù)集分別進(jìn)行l(wèi)og2對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換并合并處理后移除批次效應(yīng)批，將相對(duì)表達(dá)值轉(zhuǎn)換為log2（x+1）標(biāo)度后用“l(fā)imma-voom”程序包進(jìn)行移除。

1.2 PSMD6在HCC中的表達(dá)分析及臨床價(jià)值" 基于The Human Protein Atlas（THPA）數(shù)據(jù)庫探究PSMD6蛋白表達(dá)情況。通過使用免疫組織化學(xué)和質(zhì)譜分析技術(shù)探討表征細(xì)胞和組織中的蛋白質(zhì)表達(dá)和定位，以此挖掘PSMD6基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)模式、潛在分子機(jī)制以及與HCC的關(guān)聯(lián)性。利用標(biāo)準(zhǔn)化處理并移除批次效應(yīng)的全球HCC mRNA表達(dá)矩陣，基于Stata v12.0軟件合并PSMD6表達(dá)水平的標(biāo)準(zhǔn)化平均差（standardized mean difference， SMD），計(jì)算靈敏度和特異度。SMD數(shù)值為0.10～0.34、0.35～0.64、0.65～1.19、≥1.20時(shí)分別代表低等、中等、高等及顯著差異。繪制總受試者工作特征曲線（SROC），AUC數(shù)值大小反映PSMD6在HCC中差異表達(dá)敏感性和特異性，AUC數(shù)值為0.50～0.70、0.71～0.90、＞0.90時(shí)分別代表低度、中度、高度差異表達(dá)。相應(yīng)進(jìn)行Begg和Eggr偏倚檢驗(yàn)，判別標(biāo)準(zhǔn)化效應(yīng)量和方差及誤差之間的關(guān)系概率。最后，利用Kaplan Meier Plotter平臺(tái)整合預(yù)后數(shù)據(jù)，通過KM生存曲線分析PSMD6表達(dá)對(duì)HCC患者預(yù)后的影響。

2結(jié)果

2.1 PSMD6蛋白在HCC組織中表達(dá)水平及定位" PSMD6蛋白在正常肝細(xì)胞中呈陰性表達(dá)，而在HCC細(xì)胞中有表達(dá)增加的趨勢(shì)。差異表達(dá)的陽性染色信號(hào)定位于HCC細(xì)胞的細(xì)胞漿和核膜中，表達(dá)強(qiáng)度中等，染色度中等，見圖1。

2.2 PSMD6 mRNA在HCC中表達(dá)水平及鑒別潛力" 本研究綜合分析來自全球多中心的39個(gè)基因芯片及高通量測(cè)序數(shù)據(jù)集，對(duì)比研究3394例HCC肝組織及3016例健康肝組織中PSMD6的表達(dá)情況，結(jié)果顯示HCC中PSMD6高表達(dá)[SMD為0.31（0.12，0.50），P＜0.01]（圖2A）；經(jīng)Begg和Eggr偏倚檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其均未發(fā)生偏倚（圖2B、圖2C）。明顯異質(zhì)性來源為GSE128274-GPL18573、GSE33294-GPL10999、GSE55048-GPL9115和GSE67764-GPL17077，可能是數(shù)據(jù)樣本過少導(dǎo)致（圖2D）。PSMD6具有中度鑒別HCC的能力，結(jié)果得到SROC及敏感特異性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證：AUC為0.75（0.71，0.79），敏感性為0.64，特異性為0.74（圖2E、圖2F）。

2.3 PSMD6表達(dá)水平對(duì)HCC患者預(yù)后的影響" 本研究進(jìn)一步評(píng)估PSMD6對(duì)HCC患者預(yù)后的潛在影響，以中位表達(dá)值劃分PSMD6高表達(dá)和低表達(dá)，分析其表達(dá)情況對(duì)HCC患者的影響，結(jié)果顯示6年內(nèi)PSMD6高表達(dá)的患者面臨更高的生存風(fēng)險(xiǎn)和更差的預(yù)后（HR=1.4，P=0.043），見圖3。

3討論

HCC是一種高侵襲性的原發(fā)性惡性肝腫瘤，加強(qiáng)早期監(jiān)測(cè)篩查可提高生存獲益，但臨床上超過60%的診斷階段已處于晚期，預(yù)后較差[16，17]。HCC的早期篩查診斷和監(jiān)測(cè)治療依賴于可靠、方便的血清生物標(biāo)志物，但迄今為止僅有甲胎蛋白（AFP）廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐[18]。隨著基因測(cè)序技術(shù)及分子病理學(xué)的發(fā)展，亟需更多前瞻性研究探明更加可靠的分子標(biāo)志物以彌補(bǔ)AFP在敏感性和特異性上的缺陷。蛋白酶體通過快速單向催化生物反應(yīng)控制多種細(xì)胞的生物活性[19]。最近對(duì)秀麗隱桿線蟲種系作為蛋白酶體模型的研究發(fā)現(xiàn)，Rpn7的下調(diào)可導(dǎo)致蛋白酶體蛋白水解活性功能障礙及細(xì)胞周期缺陷[20]。為契合腫瘤細(xì)胞極高蛋白代謝及極短的細(xì)胞分裂周期特性，26S蛋白酶體中的非ATP酶家族可能也相應(yīng)呈現(xiàn)高表達(dá)趨勢(shì)。當(dāng)下已有學(xué)者對(duì)PSMD家族和各類癌癥之間的潛在聯(lián)系進(jìn)行探索，但是關(guān)于PSMD6促進(jìn)HCC發(fā)生的證據(jù)尚不足。據(jù)此，本研究整合分析全球多中心多平臺(tái)HCC高通量測(cè)序數(shù)據(jù)集，從蛋白和mRNA兩個(gè)方面的表達(dá)水平分析PSMD6對(duì)HCC的鑒別潛力，并進(jìn)一步挖掘其和HCC患者生存風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)聯(lián)。

本研究依托全球3394例HCC及3016例正常肝組織樣本基因芯片及測(cè)序數(shù)據(jù)集，排除因人種、地域差異帶來的誤差，使結(jié)果更具有說服力及普適性。并從mRNA層面驗(yàn)證了PSMD6在HCC中呈高表達(dá)趨勢(shì)（P＜0.01），且具有中度敏感性和高度特異性，結(jié)果未發(fā)生偏倚。對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響的異質(zhì)性來源為樣本量極少的4個(gè)數(shù)據(jù)集，帶來的誤差權(quán)重可忽略不計(jì)。此外，基于THPA所得蛋白表達(dá)情況顯示，PSMD6中度表達(dá)于HCC細(xì)胞漿及核膜。最后，生存分析提示，PSMD6高表達(dá)患者面臨更高的生存風(fēng)險(xiǎn)和更差的預(yù)后。綜合結(jié)果提示PSMD6在HCC中呈現(xiàn)異常高表達(dá)趨勢(shì)，可能參與HCC發(fā)生發(fā)展進(jìn)程，且預(yù)示著HCC患者更差的生存預(yù)后。

綜上所述，PSMD6高表達(dá)可能和HCC的發(fā)生發(fā)展相關(guān)，可作為HCC篩查治療的潛在靶點(diǎn)。同時(shí)本研究具有一定局限性：僅針對(duì)PSMD6在HCC中的異常高表達(dá)通過計(jì)算病理學(xué)展開研究，但其具體分子機(jī)制及真實(shí)臨床有效性需深入研究。

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收稿日期：2023-09-10；修回日期：2023-09-27

編輯/杜帆

基金項(xiàng)目：1.廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)：2020GXNSFAA238027）；2.廣西壯族自治區(qū)衛(wèi)生健康委員會(huì)科研課題（編號(hào)：Z20190594）；" " 3.南寧市第一人民醫(yī)院2023年度科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目（編號(hào)：YN2023002）

作者簡(jiǎn)介：莫偉嘉（1985.6-），男，廣西梧州人，博士，主治醫(yī)師，主要從事分子病理學(xué)研究

通訊作者：吳華裕（1984.8-），男，廣東湛江人，博士，講師，主要從事腫瘤發(fā)生發(fā)展分子機(jī)制研究