文摘
背景。Chromobox同族体蛋白8 (CBX8)转录抑制因子,在许多生物过程中参与各种癌。细胞分化、衰老和细胞周期进展是这些过程的例子。关键是调查CBX8表达及其与临床病理特征的关系在肝脏肝细胞癌(LIHC),肾肾透明细胞癌(KIRC)和卵巢癌(OV)调查CBX8潜在的诊断和预后价值。方法。TCGA和CPTAC数据库之间的数据被用来比较癌症和匹配的正常组织RNA和蛋白质表达谱及其相关临床信息来确定CBX8和临床病理特征之间的关系。用于评估CBX8 kaplan - meier分析关系和无病生存期(DFS),复发存活率(RFS)和总生存期(OS)。多变量Cox回归分析是用来确定影响预后的独立危险因素。DNA甲基化和基因变化及其对预后的影响被cBioPortal和MethSurv网站评估。斯皮尔曼的相关性是用来确定CBX8表达式与体细胞突变的关系。肿瘤免疫评估资源(计时器)采用调查CBX8之间的关系和免疫细胞浸润(ICI)。EnhancedVolcano CBX8-relevant基因和蛋白质分析的数据库和字符串。基因集富集分析(GSEA)进行调查CBX8的潜在功能。结果。在LIHC CBX8 RNA和蛋白质过度被证实,KIRC和OV ( )。高CBX8显著相关的临床特征和预后不佳。CBX8遗传改变率为3%。DNA甲基化也与预后有关。CBX8与ICI密切互动,三甲,MSI,纯洁,和倍性。去分析表明CBX8-associated基因富集在生物过程中,细胞周期调控和分子功能。KEGG分析展出CBX8聚集在信号通路的调控。GSEA透露,细胞周期、DNA复制和Wnt信号通路在不同丰富CBX8高表达组。结论。CBX8可能是一个潜在的诊断和预后的生物标志物对于LIHC, KIRC, OV癌症。
1。介绍
Chromobox同族体蛋白8 (CBX8),被视为人类polycomb 3, CBX家族的核心成员(1]。CBX蛋白质参与许多生物课程,像多能性维护和自我更新发展项目控制,细胞命运的决定,和胚胎干细胞。CBX8调节细胞分化、衰老和细胞周期进展在许多恶性肿瘤(2- - - - - -4]。证据意味着CBX8表达密切相关,肿瘤生成和增长,但CBX8在肝脏肝细胞癌的作用(LIHC),肾肾透明细胞癌(KIRC)和卵巢癌(OV)及其与预后和临床病理的特点,患者仍然是难以捉摸的。在这项研究中,相对临床信息和病人的一个重要表达谱数据LIHC, KIRC, OV从TCGA[检索5,6估算CBX8的临床价值。
2。方法
2.1。CBX8表达水平的比较
相关临床信息和RNA表达谱LIHC, KIRC, OV患者从TCGA数据库(下载https://portal。http://gdc.cancer.gov/),卵巢GTEx从数据库获得的信息(https://commonfund.nih.gov/GTEx/)。排除标准如下:(1)CBX8表达式的损失;(2)跟踪信息没有在生存分析;(3)不确定TNM阶段;(4)其他肿瘤的伴奏。最后,374 LIHC肿瘤组织与正常肝组织,539 72年KIRC肿瘤组织与正常肾组织,180年和379年OV肿瘤组织与正常卵巢组织都包含在我们的研究中。蛋白质表达谱是通过CPTAC数据库(https://cptac-data-portal.georgetown.edu/datasets),和人类的蛋白质图谱数据库(https://www.proteinatlas.org)是用来确认tumor-type-specific蛋白表达模式。
2.2。CBX8相关分析与临床病理特点和预后
LIHC、KIRC和OV患者分为高低CBX8表达式组采用最优时CBX8 mRNA表达的截断值基于R(版本你)。CBX8和临床病理特征的相关性,比如年龄、性别、阶段的癌症和组织学分级进行了分析,利用卡方测试包的r .病人的预后(操作系统、RFS和DFS)评价kaplan meier情节。
2.3。体细胞突变分析
体细胞突变可视化使用cBioPortal (http://cbioportal.org/)。改变频率的CBX8 LIHC、KIRC和OV病人进行了分析。基因突变的CBX8包含错义突变,深删除,拷贝数放大。创建识别kaplan - meier情节之间的区别意义生存的阴谋,和 是静态地明显。
2.4。DNA甲基化分析
MethSurv数据库(https://biit.cs.ut.ee/methsurv/)分析CBX8基因DNA甲基化LIHC KIRC场所。机汇的DNA甲基化数据下载,TCGA数据库。此外,cg07581365甲基化的整体存活率是评估LIHC, KIRC,机汇。
2.5。分析CBX8表达之间的联系和三甲,微卫星不稳定性(MSI),纯度和倍性
肿瘤突变负担(三甲)分数计算R(你版)(7]。微卫星不稳定性(MSI)、纯洁和倍性这三个癌症从Sangerbox获得网站(http://vip.sangerbox.com/login.html)。通过斯皮尔曼相关测试,我们评估了协会CBX8表达式与三甲,MSI,纯洁,和倍性LIHC, KIRC,机汇。
2.6。CBX8表达和ICI
肿瘤免疫评估资源(时间)(http://cistrome.shinyapps.io/timer)[8]采用推断免疫细胞浸润(ICI)及其关系在LIHC CBX8 KIRC,机汇。
2.7。分析CBX8-Related伙伴
我们试图筛选出CBX8相关基因表达及其目标蛋白质获得更准确的知识CBX8肿瘤发生的分子机制。RNA水平、LIHC KIRC, OV患者分别分为低收入和高表达组基于CBX8介质表达的截断值基于R包,然后EnhancedVolcano(版本1.11.3)应用。之后,弦数据库用于CBX8蛋白质的蛋白质水平获得PPI网络信息使用Cytoscape 3.5.0乐器。基于综合评分,速度,BMI1, RNF2蛋白质被认为是与CBX8密切相互作用蛋白。然后,皮尔森的相关性进行了分析。最后,我们把LIHC患者分成四组基于mRNA表达(LL:低CBX8和较低的基因;韩:CBX8低和高的基因;霍奇金淋巴瘤:高CBX8和低基因;和HH:高CBX8和高基因)。然后,我们创建了kaplan meier情节和表演生存率较确定不同组合群体的生存曲线。
2.8。基因集富集分析(GSEA)
基因本体论(去)应用于发现的潜在生物功能CBX8采用clusterProfiler包(9]。京都基因和基因组的百科全书(KEGG)策划的分子签名数据库特性明显浓缩(10,11]。采用upper-tenth LIHC lower-tenth CBX8表达式的值,KIRC, OV患者,分别执行GSEA(版本1.52.1)高低CBX8破译生存差异表达组(12]。
2.9。统计分析
R(版本你)是用于统计分析。比较肿瘤和双边Wilcoxon nontumor组织进行的测试。卡方检验或Fisher精确概率的方法被用来评估CBX8表达之间的相关性和患者的临床特征。kaplan meier方法应用于估计病人的操作系统、RFS和DFS。单变量和多变量Cox回归分析确定独立预后因素(13]。与临床病理参数 在单变量分析纳入多变量分析来识别患者生存的独立预后因素。 被认为是具有统计学意义。斯皮尔曼相关测试是用来评估CBX8表达式之间的关系和免疫细胞的渗透(艾多酷)。
3所示。结果
3.1。CBX8 mRNA和蛋白表达模式
CBX8表达式LIHC、KIRC和OV肿瘤组织均高于nontumor组织(所有 ,数据1(一)- - - - - -1 (c))。子群分析展出CBX8表情nontumor组较低而LIHC和OV病人的肿瘤组织阶段i ii ( )。然而,在KIRC病人,CBX8表达式没有任何区别nontumor组织和患者之间在阶段i ii ( )。在所有三个癌症,CBX8表达明显高于在癌症患者iii iv阶段相比nontumor组织(数字1 (d)- - - - - -1 (f), )。至于蛋白质水平,通过CPTAC数据库,提高CBX8 LIHC观察蛋白表达,KIRC, OV肿瘤组织与正常组织相比( ,图2)。基于人类的蛋白质图谱数据库,免疫组织化学染色的临床标本也确定了LIHC CBX8水平,和OV肿瘤组织超过相邻正常组织相比(数字3(一),3(b),3(e)3(f))。KIRC患者,CBX8蛋白质过度被发现在肿瘤组织与正常肾组织的肾小球。然而,它没有显示出差异与正常肾小管(数字3(c)和3(d))。
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3.2。CBX8表达与临床病理特征和预后有关
LIHC和KIRC患者高CBX8信使rna表达与组织学分级的患者( ),而不是性别、年龄、和TNM阶段( ,表1和2)。OV患者,高CBX8表达与TNM阶段( ),而不是年龄和年级( ,表3)。LIHC CBX8表达更高的患者有较短的操作系统( ),RFS ( ),和DFS ( )(数据4(一),4 (d),4 (g))。同样,KIRC患者高CBX8表达有较短的操作系统( ),RFS ( ),和DFS ( )(数据4 (b),4 (e),4 (h))。OV患者更高的CBX8表达式有短RFS ( )和DFS ( ),但没有操作系统( )(数据4 (c),4 (f),4(我))。
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3.3。CBX8在诊断和预后的价值
对于LIHC患者,单变量分析(UA)显示CBX8表达与TNM糟糕的操作系统密切相关,RFS, DFS ( )。多变量分析(MA)暗示CBX8表达与TNM是独立的预后因素(ipf)操作系统和DFS ( ),TNM RFS IPF(时 ,表4)。对于KIRC患者,UA展出CBX8表达、年龄、TNM阶段,操作系统和DFS和组织学分级ipf ( )。马暗示CBX8表情,TNM,组织学分级ipf操作系统( ),和CBX8表情,TNM阶段、年龄、组织学分级和ipf DFS ( )。UA显示CBX8表情,TNM阶段,和组织学分级RFS ipf ( )。马暗示CBX8表情,TNM,组织学分级RFS ipf ( ,表5)。OC患者,UA呈现CBX8表达式与穷人RFS和DFS ( ),和马表示,CBX8表达式是IPF RFS和DFS ( ,表6)。
3.4。CBX8 LIHC患者遗传改变,KIRC,机汇
在LIHC CBX8基因的体细胞突变,KIRC, OV进行了分析。三种癌症类型的体细胞突变率为3%(图5(一个))。最常见的突变基因相关CBX8体细胞突变在这三个癌症是显示在图中5 (b),如cbx4 enpp7, cbx2。在LIHC KIRC OV癌症,CBX8放大显示相对较高的频率变化,导致移植CBX8表达式(图5 (c))。基因突变发生在211/364 LIHC样品(57.97%,图5 (d))。tp53 (28%)、ttn (25%)、muc16(16%),和csmd3(8%)是最常在LIHC癌症突变基因。此外,错义突变是主要的变异形式。336份KIRC癌症样本中,基因突变发生在248年(73.81%,图5 (e))。vhl(49%),叫做pbrm1(41%),和ttn(17%)是最常在KIRC癌症突变基因。436年OV癌症标本,基因突变发生在260年(59.63%,图5 (f))。tp53 (57%)、ttn (23%)、muc16(8%),和csmd3(8%)是最常在OV癌症突变基因。然而,没有明显的差异基因突变在LIHC进行调查,KIRC, OV癌症。kaplan meier情节暗示无意义的不同操作系统( ,图5 (g))和DFS ( ,图5 (h))之间的病人在LIHC变化和那些没有变化,KIRC, OV癌症。
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3.5。CBX8 LIHC患者甲基化、KIRC和OV
DNA甲基化水平的CBX8 LIHC、KIRC OV和中央人民政府网站的预后价值(cg07581365)研究采用MethSurv乐器。结果暗示中央人民政府网站(cg07581365)甲基化水平与预后相关。KIRC CBX8高甲基化患者表现出更好的预测( ,图6 (b))和LIHC患者相同的趋势( ,图6(一))。然而,OV病人显示相反的结果( ,图6 (c))。
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3.6。联系CBX8和艾多酷
CBX8表达之间的联系和艾多酷由纯度调整,B细胞、CD8+T细胞CD4+T细胞,巨噬细胞、中性粒细胞和DCs和tm对此进行了研究。在KIRC,结果证明CBX8表达式是渗透CD8负相关+T细胞( , )并积极与CD4水平有关+T细胞( , )。在LIHC CBX8纯度的渗透(表达呈正相关 , ),B细胞( , ),CD8+T ( , ),CD4+T细胞( , ),巨噬细胞( , ),中性粒细胞( , ),和DCs ( , )。在OV CBX8纯度的渗透(表达呈正相关 , )与B细胞(呈负相关 , ),CD8+T细胞( , ),巨噬细胞( , ),中性粒细胞( , ),和DCs ( , )(图7)。
3.7。CBX8表达之间的联系和三甲,微卫星不稳定性(MSI),纯度和倍性
调查评估了CBX8表达相关性与三甲,MSI, LIHC和纯度,KIRC, OV癌症。三甲,MSI和纯度作为抗肿瘤免疫力,可能预测治疗反应免疫治疗药物。我们也评估CBX8表达和倍性之间的相关性,与肿瘤的异质性。在数据8(一个),8 (d),8 (g),8 (j),CBX8展出主要是MIS的数量,积极联系LIHC纯度和倍性( )。之间没有明显的相关性存在CBX8表达式和LIHC三甲。在KIRC CBX8展出主要三甲的数量(积极联系 )管理信息系统显示没有明显的相关性,纯洁,和倍性(数据8 (b),8 (e),8 (h),8 (k))。OV病人,CBX8表现出积极的联想的纯度和数量显示三甲之间没有相关性,MIS和倍性(数据8 (c),8 (f),8(我),8(左))。
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3.8。识别CBX8-Relevant基因及其生物功能
的upregulation CBX8 CBX8-related基因高表达的差别,对这些样本LIHC, KIRC和OV进行分析(图S1)。我们还展示了第一个20调节和表达下调基因CBX8-relevant排名 在LIHC KIRC和OV(表S1-3)。值得注意的是,LIHC KIRC和OV癌症有40(图相同的调节基因S2),如FOXJ1 LOC100128674,所以PAGE2 MAGEC1,(表S4)。
CBX8蛋白质PPI网络50蛋白质构造了基于字符串的数据库,速度等相关蛋白,观察和RNF2(图9(一个))。LIHC,皮尔逊相关分析暗示CBX8速度呈正相关,BMI1和RNF2(数字S3A-C; )。在所有基因组合,病人在我组最长的OS(平均存活时间:2001、2080和1967天,分别)。CBX8-EED组,将患者最长的操作系统( ),RFS ( ),和DFS ( )(数据S3D,G,J)。同样的结果也发现CBX8-BMI1和RNF2团体(CBX8-BMI1操作系统( ),RFS ( ),和DFS ( )(数据S3E,H,K))和RNF2组操作系统( ),RFS ( ),和DFS ( )(数据S3F,我,l)。去分析暗示CBX8-associated基因具丰富三个主要生物功能、生物过程、调控细胞周期、分子功能(图9 (b))。KEGG分析显示大部分CBX8-associated基因在转录misregulation丰富癌症信号路径,调节干细胞的多能性,系统性红斑狼疮,其他流程(图9 (c))。GSEA找到可能的执行生物功能的高CBX8蛋白表达这三个肿瘤,如下:细胞周期、DNA复制,亚油酸的新陈代谢,Wnt信号通路和其他肿瘤的信号通路(图10)。
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4所示。讨论
癌症是一种主要的公共卫生问题和全球死亡主要原因。2021年、1898160年新癌症病例和608570例癌症死亡发生在美国14]。全球癌症统计数据显示,肝癌是第五个最典型的癌症和全球第三大原因癌症相关的死亡率(15]。后的复发率高达70%甚至是传统的治疗方法,如射频消融术,动脉栓塞化疗,手术16]。KIRC占用80%的肾肿瘤和特性差预测(17]。全球每年死亡病例约90000,25 - 30%的患者在初次诊断转移(18]。机汇是最致命的妇科恶性肿瘤,全球每年有超过125000妇女死亡。高死亡率的高级阶段的结果当OV面向病人诊断和缺乏可用的治疗(19]。努力在早期测试和LIHC的新治疗方法以减少死亡率,KIRC, OV一直很成功因为他们的发病机理和起源是知之甚少。CBX8,作为癌基因,扮演一个角色在发展中我们提到的这些癌症。
许多研究已经暗示CBX8高度与恶性肿瘤的发生和发展相关(20.- - - - - -22与LIHC],但其关系,KIRC和OV和支持监管机制仍然是难以捉摸的。这项研究集中在异常CBX8 LIHC表达式,KIRC,和OV,揭示其与临床病理的相关性特性和预测。
更高的CBX8基因表达在LIHC被发现,KIRC OV比nontumor组织肿瘤组织,在许多研究[1,23,24]。子群分析暗示nontumor组较低CBX8表达比第一阶段在巫妖和OV,建议CBX8可以作为一个有效的生物标志物,巫妖的早期诊断和OV(图1)。许多研究证明CBX8可能促进肿瘤发展和转移在很多癌症,如乳腺癌、肝癌、宫颈癌细胞,和muscle-invasive膀胱癌(23,25- - - - - -27]。我们的研究发现,在LIHC病人,CBX8表达阶段ii iii的明显高于在KIRC阶段i患者,CBX8表达在四期明显高于在舞台上,我建议CBX8可以是一个监督指数LIHC和KIRC遥远的肿瘤转移。根据CPTAC数据库,提高CBX8 LIHC观察蛋白表达,KIRC和OV组织比正常组织( ,数据1和2)。基于人类的蛋白质图谱数据库,我们还发现高CBX8 LIHC蛋白表达,KIRC,比在正常组织(图和OV组织3)。免疫组织化学结果暗示CBX8更强烈的表达在肿瘤组织比在正常组织,几乎将mRNA和蛋白表达。这些结果表明CBX8是调节这三个肿瘤,可能是一个合适的肿瘤生物标志物。
LIHC和KIRC病人,一些调查表现出高CBX8表达诱导肿瘤发生和意味着糟糕的预测17,23,28]。然而,没有研究关注OV癌症和CBX8之间的相关性。第一次,我们的研究发现,高CBX8表达式表示OV患者的预后最差。进一步调查表明,病人有高CBX8表达了较短的操作系统,RFS, DFS在LIHC KIRC, OV(预计OS)(图4),这意味着CBX8可能构成一个关键分子在这些肿瘤患者的预后监督我们提到。Cox回归分析表明,CBX8构成了操作系统和DFS的IPF LIHC, KIRC,和OV病人,它构成了IPF RFS KIRC和OV病人。它意味着CBX8表达式包含一个善意指数LIHC患者复发,KIRC,机汇,这表明它可能是一个潜在的有价值的预后和诊断生物标记LIHC, KIRC,机汇。
DNA甲基化是一个典型的表观遗传机制在每个形式的癌症。实质性证据表现出该基因甲基化引起的RNA转录抑制,导致移植癌基因或基因表达下调抑制剂并最终影响肿瘤形成29日]。DNA甲基化之间的联系(cg07581365网站)CBX8 LIHC的预测,KIRC, OV患者调查(图6)。使用MethSurv仪器,我们发现KIRC CBX8甲基化有一个较低的患者存活时间比那些高甲基化( );LIHC病人有相同的趋势。CBX8甲基化可以减少CBX8表达,从而改善患者的预后。然而,高CBX8基因甲基化在OV患者会导致糟糕的生存时间。这可能是由于甲基化网站,能促进致癌基因的插入。基因突变是高度相关的肿瘤,通常预后不良相关。然而,CBX8 LIHC基因变化百分比,KIRC,和OV大约是3%,和基因变化表现出没有明显关系糟糕的操作系统和RFS(图5)。
然而,它也被显示,CBX8与tumor-infiltration免疫细胞和可能影响肿瘤复发和进展30.- - - - - -32]。三甲,MSI、纯洁和倍性是生物标志物监测免疫治疗的疗效反应(33]。根据我们的发现在LIHC CBX8与MIS的数量,纯洁,和倍性。在KIRC, CBX8与三甲密切互动。在OV患者中,CBX8交互与纯度接近,表明CBX8 LIHC可能参与调节免疫反应,KIRC,机汇。我们的调查暗示CBX8是积极的还是消极的与不同的免疫细胞在三个癌症,表明潜在的免疫治疗方法治愈这些疾病(图8)。
TCGA的数据库,至于RNA水平,我们发现在LIHC CBX8-related基因的差别/对这些基因,KIRC, OV癌症(图S1),并确定相同的调节基因在这三个肿瘤(图S2)。这些研究结果可以指导进一步的分析交互这些癌症的基因在肿瘤生成机制。然后,PPI网络开发蛋白质含量找到CBX8-related蛋白质。根据综合得分,三个基因,速度,观察和RNF2选为候选分子配合CBX8 LIHC患者进一步评估预后。幸运的是,结果暗示HH组中最短的操作系统,RFS, DFS,和我组表现出最长的操作系统,RFS, DFS,暗示CBX8过度,速度,BMI1, RNF2与贫穷的预测在LIHC(图S3)。先前的调查报道,CBX8与速度对DNA损伤修复24]。CBX8、BMI1 RNF2相互作用蛋白质保持转录镇压数以百计的肿瘤生长和signaling-related基因(34]。因此,这些结果表明,CBX8和速度,BMI1, RNF2特性共同努力促进肿瘤。
分析发现,CBX8聚集在生物过程,细胞周期调控和分子功能,蔡等人批准(35)(图9 (b))。同时,KEGG结果表明CBX8在癌症,主要集中在转录misregulation信号通路调节干细胞的多能性,系统性红斑狼疮,其他流程(图9 (c)),符合范Wijnen等的报告2]。元等人发现CBX8促进muscle-invasive膀胱癌通过p53信号通路(25]。克里斯发现CBX8通过一种蛋白激酶/β连环蛋白信号通路影响肝癌发展(36]。在我们的研究中,执行GSEA找到可能的生物功能和信号通路有关这三个癌症高CBX8表达式。我们发现CBX8充实细胞周期、DNA复制,亚油酸的新陈代谢,Wnt信号通路和其他肿瘤的信号通路。这些发现可能是一个重要的指南为我们后来的调查在LIHC肿瘤成因机制和进展,KIRC, OV病人(图10)。
总的来说,CBX8可能是一个潜在的预后和诊断生物标志物早期诊断和预后监测和治疗目标LIHC, KIRC, OV病人。的诊断和预后价值CBX8应该通过体内和体外研究进一步探索。需要进一步的研究来验证我们的发现,促进临床应用。
数据可用性
中可用的数据包含在当前的研究中,TCGA数据库(https://cancergenome.nih.gov/),GTEx数据库(https://commonfund.nih.gov/GTEx),CPTAC数据库(https://cptac-data-portal.georgetown.edu/datasets),和人类的蛋白质图谱数据库(https://www.protectatlas.org)。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
洁林和陈Lizhu同样这项工作。
确认
这项工作是由福建省卫生技术项目(批准号:2021 qna043)。
补充材料
图S1:分析CBX8-related upregulation基因差别和对这些高跨LIHC CBX8样本,KIRC,机汇。图S2:分析相同的CBX8-related upregulation基因在LIHC KIRC, OV.3。图S3:肝脏肝细胞癌患者的生存结果不同的基因组合(CBX8-EED;CBX8 - BMI1 CBX8-RNF2)。(A)、(B)和(C)之间的皮尔逊相关分析CBX8和速度,观察和RNF2分别;(D)、(E)和(F)的操作系统,不同的基因组合;(G)、(H)和(I)为不同的基因组合RFS。(J)、(K)和(L) DFS不同的基因组合。在网上的彩色图像。表S1:调节和表达下调基因CBX8-relevant排名 在LIHC。表S2:调节和表达下调基因CBX8-relevant排名 在KIRC。表S3:调节和表达下调基因CBX8-relevant排名 机汇。表S4: 40在LIHC upregulation基因相同,KIRC,机汇。(补充材料)