分析PTPN6膀胱癌:一个基于TCGA的探索性研究

文摘

PTPN6(蛋白质酪氨酸磷酸酶nonreceptor类型6),酪氨酸磷酸酶,是信号分子调节多种细胞过程包括细胞生长、分化、细胞周期和致癌的转变。先前的研究已经证明了PTPN6在几个恶性肿瘤表达相对升高。然而,所扮演的角色PTPN6在膀胱癌(BC)仍不清楚。本研究的目的是探索的预后价值PTPN6在公元前。TCGA RNA-seq癌症基因组图谱的数据()被用来识别的表达水平PTPN6在公元前。临床病理特征之间的关系PTPN6分析了与Wilcoxon符号秩检验。的预后和预测价值PTPN6评估了生存分析和计算图表。基因集富集分析(GSEA)的潜在的分子机制进行了探讨PTPN6在公元前。最后,肿瘤免疫评估资源(计时器)应用于调查之间的关系PTPN6肿瘤微环境和免疫细胞浸润。结果表明,PTPN6是在公元前组织与正常膀胱组织和与成绩显著相关,舞台,T,和n生存分析显示低的表达PTPN6明显与穷人公元前患者的总生存期(OS)。Coexpression分析表明,PTPN6和TNFRSF14(肿瘤坏死因子受体超家族成员14)在公元前密切相关。GSEA显示多个癌症相关的信号通路中不同丰富PTPN6高表达表型。此外,的表达水平PTPN6与B细胞的渗透呈正相关,CD4 + T细胞,树突状细胞、中性粒细胞和消极与CD8 + T细胞和巨噬细胞在公元前。总之,我们确认PTPN6可能是一个新颖的预后标志物BC TCGA基于数据库。还需要进一步的临床试验来证实我们的观察和机制潜在的预后价值PTPN6在公元前也值得进一步的实验探索。

1。介绍

膀胱癌(BC)是泌尿系统最常见的恶性肿瘤(1]。在过去的十年里,关于机制已取得显著进展,公元前的诊断和治疗2]。尽管如此,公元前nonmuscle侵入性的高复发率和不良预后的先进公元前公元前的治疗仍然是主要障碍。目前,公元前的机理研究仍然了解甚少,但遗传,表观遗传和环境因素当然是公元前参与肿瘤发生和发展的。在过去的几年中,先进的基因组方法对基因表达有扩大我们的知识,遗传,表观遗传改变pan-genomic水平的各种恶性肿瘤。基因组研究导致肿瘤组的识别,具有不同的生物学的发展和预后变量允许预后分子标记(3]。PTPN6是一种nonreceptor蛋白酪氨酸磷酸酶,脱去磷酸可以作为肿瘤抑制致癌激酶(4]。先前的研究表明,PTPN6与癌症的预后和进展,如肝细胞癌、肾细胞癌、胃癌(5- - - - - -7]。此外,PTPN6可以提高化疗的疗效,可以结合抗体阻断癌症免疫疗法(4,8]。然而,之间的关系PTPN6公元前的预后仍不清楚。

在目前的研究中,我们确定的预后价值PTPN6BC TCGA基于数据库中表达。此外,我们的潜在的分子机制进行了探讨PTPN6在公元前和之间的关系PTPN6在公元前的微环境和免疫细胞浸润。

2。材料和方法

2.1。数据收集

公元前的基因表达谱和相应的临床信息TCGA患者获得官方网站(http://tcga-data.nci.nih.gov/tcga/)。公元前四百一十二年患者登记在我们的研究中,和详细的临床资料如表所示1。

2.2。统计分析

Wilcoxon符号秩检验被用于识别的表达水平PTPN6BC之间和正常样本和分析之间的关系PTPN6和临床病理的特点在公元前。然后,我们BC患者分为高表达和低表达组根据下四分位数(Q1),中位数,上四分位数(Q3)的值PTPN6。绘制kaplan - meier曲线评价操作系统之间的差异显著高表达和低表达组。单变量和多变量Cox分析被用来比较的影响PTPN6表情生存以及其他临床特征。

2.3。的识别PTPN6Coexpression基因和建设预后列线图

我们应用cBioportal (https://www.cbioportal.org/),TCGA在线工具基于数据库,识别套coexpression基因并选择最相关的基因PTPN6根据价值。然后,临床因素(年龄、性别、阶段,T, M, N)和基因表达水平被用来构造一个预后评估的概率1 -诺模图,公元前2 -和3年OS病人通过R包(https://cran.r-project.org/web/packages/rms/)[9]。

2.4。基因集富集分析

GESA是一个计算方法,确定集定义一个先天的基因显示统计学意义,整合生物区别两个州(10]。在这项研究中,GSEA首先生成一个有序基因列表显示所有基因和之间的关系PTPN6表达式,然后阐明重要的生存差异之间观察到的高表达和低表达组。基因排列为每个分析进行了1000次。的表达水平PTPN6被用作表型标签。的名义价值和归一化富集得分(NES)用于每个表型的通路富集。

2.5。之间的相关分析PTPN6表达和免疫细胞浸润在公元前

PTPN6作为一个免疫相关基因,已经表明,癌症的预后影响通过调节免疫进步和改造肿瘤的免疫微环境。因此,我们采用肿瘤免疫评估资源(定时器),一个有用的资源的综合分析免疫细胞肿瘤浸润,调查之间的关系PTPN6表达和免疫细胞浸润(11]。定时器算法允许用户估计六肿瘤浸润免疫细胞的构成子集(B细胞、CD4 + T细胞、CD8 + T细胞,巨噬细胞,中性粒细胞,和树突细胞)。公元前免疫细胞浸润程度的患者来自计时器的网站,和之间的相关性PTPN6表达和六肿瘤浸润免疫细胞进行了R。

3所示。结果

3.1。病人的特点

如表所示1412主要肿瘤的临床和基因表达数据下载TCGA的数据库。诊断的患者的平均年龄是69岁。性别包括108名女性和304名男性。公元前的组织学分级分布包括优质和低品位,94.17%的肿瘤是优质的,5.1%是低品位。阶段我疾病被发现2例(0.49%),第二阶段在131年(31.8%),第三阶段(34.22%),141年和136年四期(33.01%)。T0发现1例(0.24%),3 (0.73%)T1, T2(29.13), 120年196年T3(47.57%),和T4 59岁(14.32%)。21 412(5.1%)例远处转移。127 412例(30.82%)有淋巴结转移。

3.2。PTPN6与公元前的预后

的Wilcoxon符号秩检验被用于识别的表达水平PTPN6和之间的关系PTPN6和临床病理的特点在公元前。结果表明,PTPN6公元前高度表达与正常样本( ;图1(一))和与年级(低品位与优质; ),阶段(阶段i ii和iii iv阶段; ),T (T1-2与T3-4; ),和N (N0-1与N2-3; )在公元前(数据1 (b)- - - - - -1 (e))。然而,PTPN6与年龄无关(< 69和≥69; ),性别(女性与男性; ),和M (M0、M1; )(数据1 (f)- - - - - -1 (h))。生存分析显示,低表达PTPN6明显不良相关操作系统(Q1,中位数,第三季度; ,6.674e-07年,4.04e-04)(图2(一个)- - - - - -2 (c))。单变量Cox回归分析显示,年龄、阶段,T, N,PTPN6是公元前患者的相关操作系统(表吗2)。然而,多变量Cox回归分析表明PTPN6并不是一个独立的预后因素BC(表吗2B)。

3.3。的识别PTPN6Coexpression基因和建设预后列线图

为了更好地预测BC病人的预后,coexpression分析和预测建立了计算图表。根据coexpression分析PTPN6在公元前,TCGA,我们选择TNFRSF14最相关的基因PTPN6在公元前(图3(一个))。生存分析显示,TNFRSF14公元前是与操作系统相关的患者( ,图3 (b))。诺模图,结合临床因素(年龄、性别、阶段,T, M, N)和基因表达式(PTPN6,TNFRSF14)值。结果显示,新的预后列线图可以优预测1 - 2 -,公元前3年生存的结果病人(图3 (c))。

3.4。GSEA确认PTPN6相关信号通路在公元前

识别不同信号通路激活在公元前,我们进行基因集富集分析(GSEA)之间的低和高PTPN6表达数据集。GSEA显示显著差异( ,笔名val < 0.05) MSigDB收集(c2.cp的浓缩。biocarta h.all。v6.1。符号)。根据他们的归一化富集得分(NES),最重要的是选择丰富信号通路。结果表明,癌症通路,及信号通路,JAK-STAT信号通路,Wnt信号,toll样受体信号通路,小细胞肺癌,前列腺癌,mTOR信号通路,氧化磷酸化,T细胞受体信号通路不同浓缩PTPN6高表达表型(图4和表3)。

3.5。之间的相关分析PTPN6表达和免疫细胞浸润在公元前

我们估计之间的关系丰富的六种肿瘤浸润免疫细胞(B细胞、CD4 + T细胞、CD8 + T细胞,中性粒细胞,巨噬细胞、树突细胞)PTPN6在公元前表达式的值。结果显示,PTPN6B细胞的渗透(呈正相关 ),CD4 + T细胞( ),和树突细胞( ),中性粒细胞( )负相关,CD8 + T细胞( )和巨噬细胞( )(数据5(一个)- - - - - -5 (f))。

4所示。讨论

公元前是人类最常见的恶性肿瘤之一,和它的发病机制很复杂,涉及到大量的基因表达,障碍,和多个信号通路的变化。虽然很多预后标记为已确定,一些已经广泛应用作出不同的决定。因此,筛选新的潜在的预后标记BC仍然是必要的。据我们所知,没有以前的报告显示的预后价值PTPN6在公元前。在目前的研究中,我们确定了PTPN6明显在公元前利用RNA-seq TCGA的数据的数据库。公元前患者的治疗策略很大程度上取决于临床病理的特点。因此,我们分析了PTPN6和临床因素,发现之间的关系PTPN6与年级、舞台、T和n生存分析显示PTPN6与公元前病人的操作系统密切相关。以前的研究也表明,PTPN6可以作为癌症的预后因素,如神经母细胞瘤和外周T细胞淋巴瘤(12- - - - - -14]。Coexpression分析表明PTPN6和TNFRSF14在公元前密切相关。朱陆和显示低表达水平的TNFRSF14与穷人生存结果在公元前15]。此外,诺模图,结合临床因素和基因表达式(PTPN6,TNFRSF14)值建立了预测公元前患者的预后。

进一步调查潜在的分子机制PTPN6公元前,与生存相关的结果,我们首先GSEA执行。GSEA表明癌症通路,及信号通路,JAK-STAT信号通路,Wnt信号,toll样受体信号通路,小细胞肺癌,前列腺癌,mTOR信号通路,氧化磷酸化,T细胞受体信号通路不同浓缩PTPN6高表达表型。温家宝等人发现PTPN6可以抑制激活JAK / STAT, NF -κB,一种蛋白激酶信号通路抑制肝细胞癌的进展(5]。PTPN6可以抑制增长和增加前列腺癌细胞凋亡,表明哪一个PTPN6可能是小说在前列腺癌治疗目标(16]。此外,先前的研究显示,PTPN6抗肿瘤免疫中发挥了重要作用[17]。因此,我们进一步分析之间的关系PTPN6和免疫细胞浸润在肿瘤环境。结果显示,PTPN6呈正相关的B细胞的渗透,CD4 + T细胞,树突状细胞、中性粒细胞和负相关的CD8 + T细胞和巨噬细胞。沃森等人表明,缺乏PTPN6可以控制肿瘤的生长通过增强的能力过继转移CD8 (+) T细胞(18]。之前的研究也显示,PTPN6在免疫细胞中扮演多个角色,如中性粒细胞的存活时间,激活B细胞和T细胞的活化和生存时间(19- - - - - -22]。的数量和类型肿瘤微环境中免疫细胞浸润是公元前的发生和发展密切相关。因此,PTPN6公元前可以影响预后的病人通过调节各种癌症相关的信号通路和重构肿瘤的免疫微环境。

本研究有几个局限性。首先,作为一个回顾性研究,我们的研究仍然有偏见由于异质性,尽管几乎所有BC组的临床因素可以从公共数据库已经包含在内。第二,只提供初步的生物信息学研究证据理解的意义PTPN6在公元前。因此,今后还需要进一步的实验研究探索的潜在效应和机制PTPN6在公元前的预后。

总之,我们确认PTPN6可能是一个新颖的预后标志物BC TCGA基于数据库。还需要进一步的临床试验来证实我们的观察和机制潜在的预后价值PTPN6在公元前也值得进一步的实验探索。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现包含在这篇文章中,数据可从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

Chengquan沈在概念化和分配方法。经刘写了初稿。Jirong王做了数据管理。海涛妞妞Xiaokun杨和监督。陈会昌王写了评论和编辑。Chengquan沈和Jing刘贡献了同样的工作。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(81972378和81972378号)。

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