核糖體蛋白8在骨軟組織肉瘤中的表達(dá)及其與預(yù)后和免疫浸潤的相關(guān)性分析

摘要：目的" 基于生物信息學(xué)探討核糖體蛋白8（RPS8）在骨軟組織肉瘤（SARC）中的表達(dá)，并評(píng)估SARC患者預(yù)后的價(jià)值及其與免疫浸潤的相關(guān)性。方法" 通過GEPIA數(shù)據(jù)庫分析RPS8在SARC中的表達(dá)，通過GEPIA、Sangerbox數(shù)據(jù)庫分析RPS8與腫瘤患者預(yù)后的相關(guān)性，通過Timer數(shù)據(jù)庫分析RPS8與免疫細(xì)胞浸潤的相關(guān)性，通過STRING數(shù)據(jù)庫分析RPS8在SARC患者中與各種蛋白表達(dá)的相關(guān)性。結(jié)果" 腫瘤組織中RPS8表達(dá)水平高于正常組織，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；RPS8低表達(dá)組患者的生存期較高表達(dá)組顯著延長，且PRS8高表達(dá)的男性患者預(yù)后最差（P＜0.0001）；RPS8與B細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的浸潤呈負(fù)相關(guān)，但與腫瘤純度、CD4+ T細(xì)胞無相關(guān)性；RPS8在SARC中的表達(dá)與TRMT基因家族、DNMT38、NOP2等RNA修飾基因密切相關(guān)，與VEGFB、TGFB1等免疫檢查基因具有高度的相關(guān)性；TP53、ATRX、TTN是SARC中與RPS8表達(dá)相關(guān)度最高的前3項(xiàng)突變過程；且RPS8與RPS、RPL家族蛋白有顯著的聯(lián)系。結(jié)論" 在SARC患者中，RPS8的高表達(dá)與預(yù)后、免疫浸潤密切相關(guān)，是SARC患者預(yù)后的危險(xiǎn)因素，有望作為新的生物學(xué)標(biāo)志物評(píng)估SARC患者的預(yù)后。

關(guān)鍵詞：骨軟組織肉瘤；RPS8；預(yù)后；生物信息學(xué)

中圖分類號(hào)：R735.7" " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2025.05.002

文章編號(hào)：1006-1959（2025）05-0008-08

Abstract： Objective" To explore the expression of ribosomal protein S8 （RPS8） in bone and soft-tissue sarcoma （SARC） based on bioinformatics， and to evaluate the prognostic value of SARC patients and its correlation with immune infiltration. Methods" The expression of RPS8 in SARC was analyzed using the GEPIA database. The correlation between RPS8 and the prognosis of tumor patients was analyzed using the GEPIA and Sangerbox databases. The correlation between RPS8 and immune cell infiltration was analyzed using the Timer database. The correlation between RPS8 and various protein expressions in SARC patients was analyzed using the STRING database. Results" The expression level of RPS8 in tumor tissues was higher than that in normal tissues， but the difference was not statistically significant （Pgt;0.05）. The survival time of patients in the RPS8 low expression group was significantly longer than that in the high expression group， and the prognosis of male patients with high PRS8 expression was the worst （Plt;0.0001）. RPS8 was negatively correlated with the infiltration of B cells， CD8+ T cells， dendritic cells， neutrophils and macrophages， but not with tumor purity and CD4+ T cells. The expression of RPS8 in SARC was closely related to RNA modification genes such as TRMT gene family， DNMT38 and NOP2， and was highly correlated with immune examination genes such as VEGFB and TGFB1. TP53， ATRX and TTN were the first three mutation processes with the highest correlation with RPS8 expression in SARC. RPS8 was significantly associated with RPS and RPL family proteins. Conclusion" In SARC patients， the high expression of RPS8 is closely related to prognosis and immune infiltration， and is a risk factor for the prognosis of SARC patients. It is expected to be used as a new biomarker to evaluate the prognosis of SARC patients.

骨軟組織肉瘤（bone and soft-tissue sarcoma， SARC）是一種具有高度惡性程度的腫瘤，其中骨肉瘤約占15%，而軟組織腫瘤約占85%[1，2]。自上世紀(jì)70年代開始，手術(shù)聯(lián)合化療成為骨肉瘤的標(biāo)準(zhǔn)診療方式后，患者的5年生存率得到了較大提升；但盡管如此，仍有超過20%的患者在3年內(nèi)存在腫瘤復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移情況，且一旦發(fā)生轉(zhuǎn)移，患者死亡率極高，5年生存率不到20%[3]。目前晚期SARC患者的治療方式比較有限，多為化療、極少數(shù)的特異性靶向藥物以及抗血管生成藥物治療，因此提高腫瘤的早期診斷率，同時(shí)探索預(yù)后指標(biāo)，并予以精準(zhǔn)治療對(duì)于提高患者生存時(shí)間及質(zhì)量具有重要意義，也是SARC目前亟需研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。構(gòu)成核糖體的蛋白質(zhì)被稱為核糖體蛋白，目前發(fā)現(xiàn)其有80余種，根據(jù)亞基的大小差異，分為核糖體大亞基蛋白（RPL）和核糖體小亞基蛋白（RPS）[4]。RP既參與核糖體的組裝，同時(shí)具有許多其余的功能比如調(diào)控基因表達(dá)、DNA修復(fù)等。RPS8蛋白屬于S8E核糖體蛋白家族，有研究證實(shí)[5]，其在腫瘤組織中的表達(dá)水平與正常組織中的表達(dá)水平存在顯著差異，但目前RPS8在SARC中的作用報(bào)道較少。基于此，本研究擬通過多個(gè)數(shù)據(jù)庫分析RPS8在SARC中的作用，以明確RPS8是否可以作為評(píng)估SARC預(yù)后的生物標(biāo)志物，現(xiàn)報(bào)道如下。

1材料與方法

1.1 GEPIA數(shù)據(jù)庫分析

GEPIA數(shù)據(jù)庫[6，7]（http：//gepia.cancer-pku.cn/）包含TCGA癌癥數(shù)據(jù)庫和GTEx正常組織數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，差異表達(dá)分析篩選條件為：①Expression DIY： Expression on BoxPlots；②Gene：RPS8；③Datasets selection： SARC；④Matched normal data： TCGA normal and GETx data。生存分析條件設(shè)置：①Dataset selection： SARC；②Methods： Overall survival；③Group cutoff： Median。

1.2 UALCAN數(shù)據(jù)庫分析

UALCAN數(shù)據(jù)庫（http：//ualcan.path.uab.edu）[8，9]基于TCGA數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)癌癥數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是一個(gè)癌癥基因芯片數(shù)據(jù)庫和集成數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)。篩選條件設(shè)定：在UALCAN中搜索SARC，選定基因RPS8。

1.3 Sangerbox數(shù)據(jù)庫

Sangerbox數(shù)據(jù)庫[10]（vip.sangerbox.com）是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的工具平臺(tái)，提供可交互的圖形化分析工具。具體步驟：①泛癌分析；②基因表達(dá)預(yù)后分析；③輸入基因：RPS8；樣本來源選擇：所有樣本；數(shù)據(jù)來源：TCGA+GTEx；生存數(shù)據(jù)：overall survival。

1.4 TIMER數(shù)據(jù)庫分析

TIMER數(shù)據(jù)庫[11]是一個(gè)能夠分析各種腫瘤中免疫細(xì)胞浸潤的數(shù)據(jù)庫，通過相關(guān)的算法計(jì)算得到免疫細(xì)胞與目的基因之間的相關(guān)性。設(shè)置參數(shù)如下：①Gene Symbol： RPS8；②Cancer Types： SARC；③Immune Infiltrates： B cells， CD4+ T cells， CD8+ T" cells， Neutrophils， Macrophages and Dendritic cells。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用各在線數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)默認(rèn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析。基因表達(dá)的相關(guān)性通過Spearman、Pearson相關(guān)性進(jìn)行分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為統(tǒng)計(jì)學(xué)意義顯著。

2結(jié)果

2.1 RPS8在SARC中的表達(dá)

通過UALCAN數(shù)據(jù)庫及GEPIA數(shù)據(jù)分析，腫瘤組織中RPS8表達(dá)水平高于正常組織中，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見圖1。

2.2 RPS8與SARC患者預(yù)后的關(guān)系

使用R軟件包maxsta計(jì)算了ENSG00000142937（RPS8）的最佳截?cái)嘀担O(shè)置最小分組樣本數(shù)大于25%，最大樣本數(shù)分組小于75%，最終獲得最佳截?cái)嘀禐?1.2753，基于此將患者分成高低兩組。通過UALCAN數(shù)據(jù)庫分析了RPS8表達(dá)與患者生存期限的相關(guān)性，結(jié)果顯示低表達(dá)組患者生存期較高表達(dá)組顯著延長（P＜0.0001），見圖2；另通過UALCAN數(shù)據(jù)庫分析了RPS8表達(dá)水平與性別的關(guān)系，結(jié)果顯示PRS8高表達(dá)的男性患者預(yù)后最差，低表達(dá)或者中表達(dá)組的男性患者預(yù)后較好，見圖3。此外，通過GEPIA數(shù)據(jù)庫分析了RPS8表達(dá)與患者生存期限的相關(guān)性，結(jié)果顯示低表達(dá)組患者生存期較高表達(dá)組顯著延長（P＜0.01），見圖4。進(jìn)一步使用R軟件包survival的survfit函數(shù)分析兩組的預(yù)后差異，利用Logrank test方法進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示不同組樣本間預(yù)后存在差異顯著性（P＜0.001），見圖5。

2.3 RPS8與免疫細(xì)胞浸潤的關(guān)系

通過TIMER數(shù)據(jù)庫分析了RPS8在SARC患者中與免疫細(xì)胞的相關(guān)性，結(jié)果顯示RPS8與B細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的浸潤呈負(fù)相關(guān)，但與腫瘤純度、CD4+ T細(xì)胞無相關(guān)性，見表1。

2.4 RNA修飾基因分析

RPS8在SARC中的表達(dá)與TRMT基因家族、DNMT38、NOP2等RNA修飾基因密切相關(guān)，見圖6。

2.5免疫檢查點(diǎn)基因分析

RPS8在SARC中的表達(dá)與VEGFB、TGFB1等免疫檢查基因具有高度的相關(guān)性，見圖7。

2.6免疫調(diào)節(jié)基因分析

RPS8的表達(dá)與CCL基因家族、CXCL基因家族等免疫調(diào)節(jié)基因具有高度的相關(guān)性，見圖8。

2.7基因表達(dá)與突變景觀

通過Sanerbox數(shù)據(jù)庫計(jì)算了258個(gè)檢測(cè)了突變的樣本，其中繪圖樣本共包含168（65.12%）個(gè)，使用卡方檢驗(yàn)評(píng)估了每一組樣本中基因突變頻次的差異，發(fā)現(xiàn)TP53、ATRX、TTN是SARC中與RPS8表達(dá)相關(guān)度最高的3項(xiàng)突變過程，見圖9。

2.8 SARC中RPS8與各種蛋白的相關(guān)性分析

通過STRING數(shù)據(jù)庫分析了RPS8在SARC中與各種蛋白的相關(guān)性，結(jié)果顯示RPS8與RPS及RPL家族蛋白有顯著聯(lián)系，見圖10。

3討論

SRAC雖然發(fā)病率不高，但是一旦發(fā)病，其治療手段極其有限，而且預(yù)后極差。目前缺乏有效的生物標(biāo)志物來評(píng)價(jià)其預(yù)后[12-14]。RPS家族在腫瘤中的作用已經(jīng)進(jìn)行了部分研究，證明RPS家族在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用[15-17]。

本研究首先對(duì)RPS8在SRAC中的表達(dá)進(jìn)行了分析，結(jié)果提示腫瘤組織中RPS8表達(dá)水平高于正常組織，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），這可能與正常組織的數(shù)量較少有關(guān)，可能出現(xiàn)一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)偏倚，但其表達(dá)水平的升高對(duì)于SARC患者的診治仍然具有重要的意義。另外，通過對(duì)RPS8表達(dá)水平與腫瘤預(yù)后進(jìn)行了評(píng)估，發(fā)現(xiàn)RPS8高表達(dá)與不良預(yù)后呈正比，低表達(dá)水平的患者具有更高的生存率，這提示RPS8的表達(dá)水平可以用于預(yù)測(cè)SARC患者的預(yù)后。本研究進(jìn)一步探索了RPS8與SARC免疫微環(huán)境的相關(guān)性，結(jié)果顯示RPS8與B細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的浸潤呈負(fù)相關(guān)。RPS8基因的表達(dá)與多種免疫細(xì)胞的浸潤具有顯著負(fù)相關(guān)性，說明RPS8可能通過下調(diào)SARC患者的免疫細(xì)胞浸潤水平，導(dǎo)致了腫瘤的進(jìn)展，進(jìn)而導(dǎo)致了SARC患者的不良預(yù)后。

此外，本研究從多個(gè)角度分析了RPS8在SARC中的表達(dá)與其他基因的關(guān)系，結(jié)果顯示RPS8在SARC中的表達(dá)與TRMT基因家族、DNMT38、NOP2等RNA修飾基因密切相關(guān)，與VEGFB、TGFB1等免疫檢查基因具有高度的相關(guān)性，與CCL基因家族、CXCL基因家族等免疫調(diào)節(jié)基因具有高度相關(guān)性，而造成腫瘤中RPS8表達(dá)水平的增高可能與TP53、ATRX、TTN基因突變過程有關(guān)。本研究還進(jìn)一步從蛋白相互作用的角度對(duì)RPS8導(dǎo)致SARC患者不良預(yù)后的可能機(jī)制進(jìn)行了初步的探索，結(jié)果顯示RPS8與RPS以及RPL家族蛋白有顯著的聯(lián)系，這為以后進(jìn)一步研究RPS8在SRAC中的作用機(jī)制提供了部分的理論基礎(chǔ)。但本研究僅僅通過多個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析獲得相關(guān)的結(jié)果，需要進(jìn)一步結(jié)合動(dòng)物和人體組織水平的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行證實(shí)相關(guān)結(jié)論，而RPS8在SARC中的具體功能、分子機(jī)制以及信號(hào)通路亦需要更深層次的研究去挖掘。

綜上所述，在SARC患者中，RPS8的高表達(dá)與預(yù)后、免疫浸潤密切相關(guān)，是SARC患者預(yù)后的危險(xiǎn)因素，有望作為新的生物學(xué)標(biāo)志物評(píng)估SARC患者的預(yù)后。

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收稿日期：2024-01-16；修回日期：2024-02-19

編輯/杜帆

作者簡介：李茜（1984.6-），女，廣東梅縣人，本科，主管護(hù)師，主要從事骨科常見多發(fā)疾病的護(hù)理工作