基于Oncomine数据库探讨P4HB在肾透明细胞癌中的表达及意义

肾癌是泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一[1]。 近年来，肾癌的发病率和死亡率不断上升[2]。肾癌的组织学亚型包括透明细胞癌、乳头状癌和嫌色细胞癌，其中肾透明细胞癌是最常见的亚型，占70%～80%[3]。肾透明细胞癌容易侵入局部组织并转移，对目前可用的治疗方法具有耐药性，手术仍是肾透明细胞癌最有效的治疗方法。内质网是蛋白质合成的主要场所，而内质网伴侣蛋白的功能是确保新合成的蛋白质正确折叠。随着癌细胞增殖过程中蛋白质合成的增加，对内质网伴侣蛋白的活性要求越来越高，这可能导致癌细胞中未折叠蛋白反应（UPR）的激活[4，5]。虽然传统上认为这类蛋白主要负责内质网内的蛋白质折叠和翻译后修饰，但现在发现它们在调节增殖、凋亡和免疫方面也起着关键作用[4，6]。此外，由于内质网与其他细胞间隔的高度互联性，内质网伴侣的功能也可能通过调节促癌和促生存信号而超出内质网[7，8]。因此，干扰内质网稳态可能在肿瘤发生过程中发挥重要作用，而靶向内质网伴侣蛋白则是发展抗肿瘤治疗的新方向。研究表明，P4HB 在许多类型癌症细胞中表达上调，其表达与癌症进展和临床结局相关[9]。本研究从Oncomine 数据库中提取并挖掘关于肾透明细胞癌中P4HB 基因表达的数据，利用Kaplan-Meier Plotter 探讨其与肾透明细胞癌预后的关系，为更进一步分析P4HB 基因在肾透明细胞癌发病过程中的分子机制提供新线索和理论依据。

1 材料与方法

1.1 OncomineOncomine （http：//www.oncomine.org） 是一个在线数据库，其中包含多种人类癌症基因表达数据。从Oncomine 数据库中提取并挖掘肾透明细胞癌中P4HB 基因的表达数据，条件设置为：①Gene：P4HB；②Data type：mRNA；③Cancer type：kidney cancer；④Analysis type：normal vs cancer analysis；⑤其他条件设置：fold change＞2，P 1E-4，gene rank= top 10%。

1.2 CCLECCLE（癌症细胞系的百科全书，www.broadinstitute.org/ccle/home）是Broad 研究所与诺华研究基金会联合开发的合作项目，进行人类癌症模型开发整合计算分析，并将细胞系整合基因组学转化为癌症患者分层。CCLE 提供了对超过1 000 个细胞系的基因组数据、分析和可视化的公共访问[10]。通过搜索基因符号P4HB，利用CCLE 分析工具自动生成P4HB 在不同癌症中的表达情况。

1.3 HPA使用HPA 病理学图谱（www. proteinatlas.org）对比分析肾癌组织和正常肾组织中P4HB 蛋白质含量，在Tissue Atlas 和Pathology Atlas 中输入P4HB，分别选择Renal 和Renal cancer，生成免疫组织化学图。

1.4 Kaplan-Meier Plotter通过Kaplan-Meier Plotter 数据库（http：//kmplot.com/analysis/）进 行 在线生存分析。筛选条件：①Cancer：renal clear cell carcinoma；② Gene：P4HB；③Survival：OS。

2 结果

2.1 P4HB 在不同类型肿瘤中的表达在Oncomine数据库中关于P4HB 基因共收集到447 项不同类型的研究结果，其中有统计学意义的44 项，P4HB 基因在癌症组织中高表达32 项，低表达12 项，在肾癌中高表达6 项，低表达0 项（见表1），同时发现P4HB 在正常肾组织与肾透明细胞癌中表达具有明显差异，见图1。

表1 P4HB 在多种肿瘤中的表达（n）

图1 Oncomine 数据库中不同肾透明细胞癌数据集中的表达

2.2 P4HB 在肾癌中的表达利用CCLE 在线工具分析P4HB 在癌组织中的表达，结果发现P4HB 在肾癌中高表达，见图2。

2.3 P4HB 在正常肾组织及肾癌中表达的免疫组化结果Human Protein Atlas 数据库中免疫组化染色证实了人类蛋白图谱中P4HB 蛋白在肾癌中相对正常肾组织表达明显增加，见图3。

2.4 P4HB 与肾透明细胞癌预后的关系通过上述数据库分析发现P4HB 在肾透明细胞癌或肾癌组织中表达显著升高，为进一步明确P4HB 表达与肾透明细胞癌预后之间的关系，利用Kaplan-Meier 分析发现，P4HB 的基因表达与肾透明细胞癌患者预后存在相关性，且P4HB 高表达患者的总体生存率较低，而低表达患者总体生存率较高，见图4。

图2 CCLE 数据库中P4HB 在不同肿瘤细胞系的表达

图3 P4HB 在正常肾组织和肾癌中的表达

图4 P4HB 高表达及低表达肾透明细胞癌患者的预后

3 讨论

脯氨酰4-羟化酶β亚基（P4HB）是主要的伴侣蛋白之一[13]，其作为内质网分子伴侣以抑制错误折叠蛋白的聚集[14]。P4HB 在多种肿瘤中高表达并可促进肿瘤的发展，导致患者预后较差[9]。P4HB在非小细胞肺癌（NSCLC）中过度表达，药物治疗后P4HB 表达降低预示着更好的临床结果[13]；P4HB在人肝细胞癌组织中上调，并促进肝细胞癌增殖和迁移[15]；P4HB 抑制增强了耐药胶质瘤细胞的化学敏感性[16，17]。虽然在大部分正常组织中P4HB 呈低表达，但在肺癌、胶质母细胞瘤、结肠癌中呈高表达，目前尚未查阅到应用生物信息学分析探讨P4HB 在肾透明细胞癌中作用的相关报道。

Oncomine 数据库是目前世界上最大的基因芯片数据和整合数据挖掘平台，注册用户可提取和挖掘肿瘤相关基因信息。本研究中，Oncomine 数据集显示，P4HB 在肾透明细胞癌中的表达高于正常组织，且在大多数肿瘤组织中均呈高表达，说明P4HB是促癌基因的可能性大。通过CCLE 在线分析进一步验证了P4HB 在肾癌中的高表达，应用Human Protein Atlas 蛋白数据库证实P4HB 在肾癌组织中显著高表达，进一步提示P4HB 可能促进肾透明细胞癌的发生和发展。为进一步研究P4HB 与肾透明细胞癌预后的关系，使用Kaplan-Meier Plotter 进行分析，该绘图仪是包括基因表达数据和临床数据的在线数据库，结果发现P4HB 高表达患者的死亡率更高，预后更差。说明如果降低P4HB 的表达或许可以改善肾透明细胞癌患者的预后，同时可能为靶向药物研究提供参考和理论依据。

综上所述，本研究通过对公共数据库进行数据挖掘并对相关信息进行综合分析，结果表明P4HB 在肾透明细胞癌中高表达，生存分析提示P4HB 与肾透明细胞癌患者预后相关，为揭示肾透明细胞癌的发病机制及识别与肾透明细胞癌相关的潜在生物标志物提供参考，但其潜在机制仍有待进一步研究。