文摘
背景。肝细胞癌(HCC)是一种炎症相关的恶性肿瘤免疫微环境的影响,如免疫耐受和逃税。HFUN14域蛋白1 (FUNDC1)是一种必要的线粒体外膜蛋白,功能的受体hypoxia-caused mitophagy,与人体免疫力。肝细胞癌和FUNDC1预后之间的关系和免疫学是证明在当前调查。即便如此,FUNDC1在肝癌的作用是未知。方法。癌症基因组图谱(TCGA)和混合(GEO)基因表达数据集用于检查如果FUNDC1表达与临床病理特征及预后相关。基因改变(突变),DNA甲基化,和病人预后的关系被cBioPortal和MethSurv确认。利用肿瘤免疫评估资源(定时器),免疫检查点,渗透,免疫细胞生物标志物进行了分析。利用字符串数据库,蛋白质相互作用网络的创建。使用基因集富集分析,FUNDC1生物角色(GSEA)决定的。结果。FUNDC1海拔明显与性别( ),肿瘤阶段( ),肿瘤年级( ),和甲胎蛋白(AFP) ( )水平在肝细胞癌。这是说明了ROC曲线分析FUNDC1有重要的诊断和预后价值。FUNDC1遗传改变率为0.6%。四6 DNA甲基化CpG网站与肝细胞癌的预后有关。FUNDC1强烈与肝癌免疫细胞浸润有关。此外,FUNDC1呈正相关免疫检查站等mutant-allele肿瘤异质性(数学)( ),倍性( ),同源重组缺陷(HRD) ( ),和杂合性丢失(LOH)。GSEA披露重大FUNDC1浓缩,细胞周期,刺猬和MAPK信号通路。结论。FUNDC1 mitophagy调节器,可以治疗,预后和公认的肝癌诊断生物标记。
1。介绍
肝细胞癌(HCC)是一个严重的公共卫生问题,负责全球每年700000人死亡(1,2]。尽管取得了重大进展为HCC治疗在过去的几十年里,死亡率和发病率居高不下。此外,肝细胞癌的高复发和转移率占先进的糟糕的预后情况下(3,4]。在过去的几年中,免疫治疗已经显示出非凡的成功治疗乳腺癌、肝癌等癌症(5,6]。最近,研究肿瘤免疫了重要的势头。有趣的是,免疫疗法提供了前所未有的机遇,有效地治疗恶性肿瘤通过诱导免疫系统对肿瘤的生长和发展7]。immune-associated研究基因与肝细胞癌的免疫微环境改善我们对肿瘤发生机制的理解,可以指导药物应用程序或治疗措施(8]。
FUN14领域1 (FUNDC1)是低氧诱导受体mitophagy固定在线粒体外膜。线粒体是先天免疫的一个基本组成部分,和线粒体功能障碍导致免疫激活和慢性炎性疾病,包括肝癌(9]。尽管如此,据悉关于小mitophagy和炎症在肿瘤发生之间的关系,需要进一步调查。
这次调查映射出FUNDC1肝癌预后景观通过应用数据库包括kaplan meier绘图仪、癌症基因组图谱(TCGA)和GEPIA。接下来,FUNDC1表达和免疫细胞生物标记物之间的关系,免疫渗透度,和免疫检查站探索利用GEPIA和计时器数据库。此外,FUNDC1在肝癌的临床价值估计通过分析基因突变,DNA甲基化,通路与肝癌发生和进展。
2。材料和方法
2.1。比较FUNDC1表达程度
TCGA的基础上和GTEx数据库,FUNDC1表达在正常和肿瘤组织34个类型的人类癌症研究。374年LIHC肝癌标本与正常肝组织(每50)与邻近正常组织比较。此外,地理数据集GSE62232和GSE101685为我们提供了探索FUNDC1表达基因表达谱。FUNDC1蛋白表达与人类的蛋白质图谱数据库模式被确定。
2.2。协会FUNDC1和临床病理特征和预后分析
协会的分析FUNDC1随着年龄的增长,据法新社是由肿瘤阶段,年级,和应用R ggplot2包”。“FUNDC1 mRNA表达的基础上,LIHC患者分为两个表达式组(高和低),使用最优表达式FUNDC1的截断值基于R(版本你)。使用“chisq-test”包中,我们进一步FUNDC1之间进行了相关分析与年龄、性别、肿瘤阶段,年级,和法新社。使用R包“生存”,生成和kaplan - meier情节进行评估患者的预后(操作系统、RFS和DFS)。TCGA的临床数据得到了应用。
2.3。分析FUNDC1在肝癌的基因变化
肝细胞癌(INSERM Nat麝猫2015)和肝脏肝细胞癌(TCGA,消防带遗留)数据集分析cBioPortal (https://www.cbioportal.org/)。生成kaplan - meier情节,多样性的重要性之间的生存曲线(操作系统和DFS)被执行生存率较确定的,和多样性 的统计学意义。
2.4。FUNDC1 DNA甲基化信息
MethSurv数据库研究的DNA甲基化位置FUNDC1 TCGA在数据库(https://biit.cs.ut.ee/methsurv/)。此外,预后价值(操作系统和DFS) CpG甲基化进行了评估。
2.5。协会的分析FUNDC1免疫检查点和免疫细胞浸润
检查如果FUNDC1表达式与生物标记和免疫细胞在肝细胞癌浸润,计时器使用(https://cistrome.shinyapps.io/timer/)。此外,R ggplot2包是用来评估FUNDC1表达与免疫的关系检查站在HCC TCGA的基础上。
2.6。基因集富集分析
FUNDC1 PPI网络获得的信息从数据库的字符串。时显著的相互作用蛋白质交互值超过0.9。利用GSEA,我们评估条款和KEGG通路使用筛选标准(值< 0.05和错误发现率 )研究FUNDC1的潜在生物活性。
2.7。统计方法
统计分析进行了R (v.4.0.5)。Wilcoxon测试或 - - - - - -试验采用比较组之间的差异。皮尔森和斯皮尔曼相关测试是用来确定相关性。生存曲线说明使用kaplan meier情节并与log-rank测试。之间的差异化生存曲线是确定,值< 0.05在统计学上意义重大。
3所示。结果
3.1。Pan-Cancer FUNDC1的表达
通过整合TCGA和GTEx数据库,我们生成一个pan-cancer FUNDC1 mRNA表达的分析。图1表明,在34个癌症类型,FUNDC1显著调节通过比较它与相关的正常组织,如乳腺浸润性癌(BRCA),膀胱移行细胞癌(BLCA),胆管癌(胆固醇)、头颈部鳞状细胞癌(HNSC),食管癌(光电子能谱),结肠腺癌(COAD),肾脏chromophobe (KICH),肝脏肝细胞癌(LIHC),肺鳞状细胞癌(LUSC),甲状腺癌(THCA),肺腺癌(LUAD)和胃腺癌(STAD)。然而,肾脏肾透明细胞癌(KIRC)和卵巢浆液性囊腺癌(OV)没有显著差异。我们还发现FUNDC1积极提升在正常组织相对于肾肾乳头状细胞癌(KIRP)。
的FUNDC1 upregulation被发现在两个数据集(GSE101685和GSE62232) ( ; )(数据2(一个)和2 (b))。在,TCGA的配对和未配对分析,FUNDC1调节(数字2 (c)和2 (d))。此外,肝癌样品免疫组织化学染色显示FUNDC1表达式在肝脏肿瘤组织更大的相对于周围的正常组织(数字2 (e)和2 (f))。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
3.2。FUNDC1表达与预后之间的相关性
的表达FUNDC1 T阶段显著相关,病理阶段,组织学分级和法新社(数字3(一个)- - - - - -3 (d))。患者疾病的更高层次的FUNDC1表示。基于kaplan meier生存测试,FUNDC1表达式组显示复发生存(RFS) ( ),一个贫穷的操作系统( ),和一个无病间隔(DFS) ( )(图4)。FUNDC1超表达与预后不良。
(一)
(b)
(c)
(d)
(一)
(b)
(c)
的诊断和预后价值FUNDC1过度FUNDC1表达取得了良好的诊断结果区分正常和肿瘤组织( ),ROC曲线分析(图所示5(一个))。存活率在一,三,五年预测通过生成FUNDC1 ROC曲线。AUC值超过0.6,建议可接受的诊断性能(图5 (b))。建立了计算图表结合临床病理的参数(如性别、病理阶段,组织年级,和法新社)和FUNDC1表达式估算1,3,5年的生存(图5 (c))。
(一)
(b)
(c)
3.3。FUNDC1 HCC患者的基因变化
目前的调查由622名肝癌患者。FUNDC1遗传变化比例在肝细胞癌为0.6%(图6(一)),变化率不同于0.41(1/243),0.8%(3/377)(图6 (b))。图5 (c)概述了FUNDC1 HCC的变化。总生存期( )(图6 (d)无病生存期() )(图6 (e))没有显著差异说明了log-rank测试和kaplan meier情节之间的患者有或没有FUNDC1的变化。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
3.4。甲基化FUNDC1在肝细胞癌患者
每个个体CpG FUNDC1甲基化的组合被MethSurv评估工具。1/6 CpG甲基化网站,cg02754763,显示最大的DNA甲基化(图7)。预后与七CpG甲基化水平的网站,包括cg01573544 cg02754763 cg07658614, cg14084176 ( )(表1)。患者的总体生存FUNDC1低甲基化的CpG网站比个人FUNDC1高甲基化。
3.5。免疫细胞浸润和FUNDC1表达的关系
用于检查FUNDC1表达之间的联系,免疫细胞浸润(CD8 + T细胞、B细胞、CD4 + T细胞,DCs,中性粒细胞,巨噬细胞),纯度和肿瘤,采用定时器。之间的积极关系检测FUNDC1表达式和B细胞浸润的程度( , ),巨噬细胞( , ),中性粒细胞( , ),DCs ( , ),CD8 + T细胞( , ),和CD4 + T细胞( , )在肝细胞癌与肿瘤纯度(但没有相关 , )(图8)。
3.6。联系FUNDC1表达和免疫细胞在肝细胞癌的生物标志物
FUNDC1表达式之间的关系和生物标记物的免疫细胞在肝癌被计时器数据库申请调查FUNDC1对肿瘤免疫微环境(图的影响9)。有统计上显著的FUNDC1和下面的生物标记物之间的联系:CD8 + T细胞(CD8A和CD8B), B细胞(CD19和CD38), M2巨噬细胞(CSF1R / CD115), M1巨噬细胞(IRF5),其他T细胞亚群(Tfh, Th1、Th2 Th9, Th17, Th22,和Treg),自然杀伤细胞(XCL1), TAM (PDCD1LG2、CD80和TLR7),树突细胞(CD1C和ITGAX),中性粒细胞在肝细胞癌(ITGAM和FUT4)。一个积极的免疫细胞浸润和HSPA4之间的联系被证实这些结果。
3.7。联系FUNDC1表达与肝细胞癌的免疫检查点
FUNDC1协会与mutant-allele肿瘤异质性(数学)、倍性,同源重组缺陷(HRD)和杂合性丢失(LOH) TCGA的评价和计时器数据库。FUNDC1和提到的检查点之间有显著关系(数据10 ()和10 (b))。
(一)
(b)
3.8。去和KEGG途径分析
使用数据库的字符串,我们建立了FUNDC1 PPI网络。顶部中心基因(SGSTM1、MAP1LC3B MAP1LC3A, GABARAPL2, ULK2, HSPA8, ULK1, FUNDC2,和HSPA2)学位(图选择基于他们的连接10 ())。大大丰富了蜂窝组件、生物过程和分子功能( )被确定在去浓缩分析(图10 (b))。重要的浓缩FUNDC1-associated自噬通路中的基因被证明(调节炎症细胞),抗原处理和表示,和信号通路,包括MAPK信号通路和刺猬信号通路(图10(c))。与SQSTM1 FUNDC1表达呈正相关(图10(d)和MAP1LC3B(图)10(g))在肝细胞癌患者( , ; , )。也有相关性SQSTM1和MAP1LC3B upregulation在肝细胞癌预后不良( )(数据10(e),10(f),10(h)和10(我))。
预期的信号通路和功能注释数据所示(11日)- - - - - -11(我)。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(我)
目前的证据表明,肝细胞癌(HCC) -90%的原发性肝癌(占80%10]。作为癌症特异性死亡率的主要原因,HCC排名全球第四癌症相关死因(11- - - - - -13]。肝癌通常是由慢性炎症;免疫细胞核心球员在肝癌微环境与肿瘤细胞显示复杂的相声(14]。人类免疫力mitophagy [FUNDC1是至关重要的15,16]。然而,在肝癌FUNDC1机制仍然未知。建立FUNDC1在肝癌的预后意义和免疫渗透和FUNDC1表达式之间的关系是当前调查的目的。
本研究证实超表达的FUNDC1在肝细胞癌组织与正常组织利用TCGA和地理数据库。有显著联系FUNDC1表达和肿瘤阶段,T台,AFP水平,和肿瘤分级,这表明FUNDC1表达与疾病密切相关。此外,ROC曲线分析表明,FUNDC1收益率对肝癌预后的预测价值。
人们普遍认为基因突变往往会导致糟糕的结果。然而,在肝细胞癌中,我们发现FUNDC1基因改变只有0.6%。我们还发现,基因改变不是预后相关(操作系统和DFS)。DNA甲基化是一种普遍的表观遗传过程中几种类型的癌症。FUNDC1 DNA甲基化之间的联系度,肝细胞癌的预后是调查。六CpG甲基化有关的地方更糟糕的操作系统,和cg02754763显示最大的DNA甲基化水平。他们调查肝癌的生物角色高FUNDC1表达式如图12。
(一)
(b)
(c)
肝细胞癌患者,特别是那些有先进的疾病,有一些治疗选择。肝癌是良好的炎症反应,免疫反应起着至关重要的部分在肝癌的致癌作用。(17]因此,免疫抑制剂检查站(艾多酷)有可能抑制肝脏的免疫反应抑制自身免疫性肝细胞的过程。越来越多的证据表明,一些免疫治疗方法,如位于治疗和免疫抑制剂检查站,对肝细胞癌是有效的,表明免疫疗法对肝细胞癌的意义(18- - - - - -21]。我们所知,没有分子生物标志物与免疫疗法目前可用于晚期肝癌患者(22,23]。因此,进一步研究新型生物标志物预测ICI的治疗肝癌的效率是必要的24,25]。,我们还发现FUNDC1之间的正相关和免疫细胞浸润程度如T细胞(CD8 +及CD4 +), B细胞,中性粒细胞,这些细胞的树突细胞,巨噬细胞和生物标志物。
KEGG通路富集分析显示,FUNDC1在生物过程如mitophagy丰富,自噬和免疫过程,如抗原处理和表示。此外,FUNDC1与SQSTM1和MAP1LC3B基因促进肝癌的发展。过度的SQSTM1和MAP1LC3B肝癌也与不良预后相关。一致,有丰富的文献表明,MAP1LC3B / LC3B和SQSTM1都是自噬标记(26- - - - - -28]。本研究结果证明FUNDC1, SQSTM1, MAP1LC3B协同功能的免疫调节。
FUNDC1和披露了相关基因富集分析在生物处理等功能,丰富细胞组件,和蛋白质绑定。这些结果证实FUNDC1对肝癌的影响和FUNDC1和免疫调节肝细胞癌之间的联系。
4所示。结论
总之,FUNDC1有巨大的临床应用前景作为肝癌的指示器。的诊断和预后价值FUNDC1应该更全面调查体内和体外研究。FUNDC1免疫渗透在肿瘤形成密切相关的肝癌。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
余音Le和回族香港贡献同样这项工作。