基于TCGA数据库分析FNDC3B基因在胰腺癌中的表达及预后意义

洪俊强，孔祥泉，杜开新，罗水英，林小艺，罗惠煌，连舒晴，廖雪洪

1.福建医科大学附属厦门弘爱医院放疗科，福建厦门 361000；2.福建省龙岩市第一医院放疗科，福建龙岩 364000；3.厦门大学附属中山医院病理科，福建厦门 361000

胰腺癌是一种常见的消化系统肿瘤，恶性程度高，预后差，5年生存率仅为9%，只能通过手术来治愈[1]。早期发病的时候常常没有任何症状[2-3]，90%以上的胰腺癌患者就诊时已是中晚期，通常需要各个学科的综合治疗[4]。胰腺癌异质性很高，利用分子分型可以更好地预测肿瘤预后，制定有效的治疗策略，提高患者的生存率[5]。FNDC3B是癌症组织中最常见的上调基因之一，与癌症类型和肿瘤起源无关[6]。研究表明，FNDC3B在乳腺癌、食管癌、胶质母细胞瘤和肝细胞癌中高表达，并与癌细胞增殖、侵袭和转移有关[7-11]。然而，FNDC3B在胰腺癌中的作用研究至今未见报道。因此，该研究将探索FNDC3B在胰腺癌细胞中所起的作用。基于对肿瘤基因组图谱（the cancer genome atlas，TCGA）数据库的深入分析，探讨FNDC3B在胰腺癌中的表达水平与临床病理特征、预后的关系，并寻找调控FNDC3B的信号通路。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

从TCGA网站下载关于胰腺癌的基因表达数据及信息，并规范化原始测序数据，通过基因作图进行注释，最终一共筛选了141个胰腺癌样本，均含有FNDC3B表达水平和完整的临床信息，根据FNDC3B的表达量中位数将样本分为FNDC3B低表达组（69例）及FNDC3B高表达组（72例）。利用The Human Protein Atlas网站，下载胰腺癌肿瘤组织中FNDC3B免疫组化染色的图片。见图1。

图1 胰腺癌组织中FNDC3B免疫组化学表达情况（SP×400）

1.2 方法

使用GSEA 4.0.3软件按照默认的加权富集统计方式进行基因富集分析 （gene set enrichment analysis，GSEA），随机组合次数设为100次。将FNDC38基因的表达作为表型标记，根据P值、标准化富集评分对每个表型的富集途径进行排序。

1.3 统计方法

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据处理，FNDC3B高表达组和FNDC3B低表达组的临床病理参数均以（%）表示，采用卡方检验；采用Kaplan-Meier法对胰腺癌患者进行生存分析，采用Log-Rank检验、Cox回归模型分析胰腺癌患者预后的影响因素；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 入组对象的基本特征分析

在纳入的141例胰腺癌患者中，年龄≤60岁45例（31.9%），＞60岁96例（68.1%）；男81例（57.4%），女60例（42.6%）；T分期T1+T2为24例（17.0%），T3+T4为117例（83.0%）；N分期N0为40例（28.4%），N1为101例（71.6%）；TNM分期Ⅰ期+Ⅱ期为134例（95.0%），Ⅲ期+Ⅳ期为7例（5.0%）；肿瘤大小＜5 cm有118例（83.7%），≥5 cm有23例（16.3%）；组织学分级G1+G2有96例（68.1%），G3+G4有45例（31.9%）；其中，97例（68.8%）患者接受分子靶向治疗，38例（27.0%）患者接受放射治疗。中位生存时间15.4个月。

2.2 FNDC3B高表达水平与低表达水平临床病理特征对比

FNDC3B高表达水平与FNDC3B低表达水平在胰腺癌患者的N分期方面，差异有统计学意义（P＜0.05)，FNDC3B高表达水平与FNDC3B低表达水平在胰腺癌患者的年龄、性别、T分期、TNM分期、肿瘤大小及肿瘤分级方面，差异无统计学意义(P＞0.05），见表1。

表1 FNDC3B高表达水平与低表达水平临床病理特征对比

2.3 胰腺癌患者的生存预后分析

单因素分析显示，高表达FNDC3B与胰腺癌患者总生存期显著相关（HR：1.905，95%CI:0.207～3.008，P=0.006）,其他临床病理特征包括T分期、N分期、分子靶向治疗及放射治疗也与胰腺癌患者总生存期相关；在多 因 素 分 析 中，FNDC3B表 达 （HR：1.861，95%CI:1.147～3.019，P=0.012）、分子靶向治疗（HR：0.363，95%CI:0.216～0.611，P＜0.001）及肿瘤分级（HR:1.948，95%CI:1.198～3.167，P=0.007）是胰腺癌的3个独立预后因素。见表2。采用Kaplan-Meier法分析各临床病理因素与胰腺癌患者总生存时间的关系。见图2。

图2 各临床病理因素与总生存时间的关系

表2 COX回归模型分析胰腺癌患者总生存期与临床病理特征的关系

2.4 FNDC3B的功能基因集富集分析

GSEA结果显示，FNDC3B高表达的样本富集到癌症相关通路（P＜0.001，FDR=0.000）、胰腺肿瘤（P＜0.001，FDR=0.000）、ECM受体相互作用 （P＜0.001，FDR=0.000）、白细胞跨内皮迁移（P＜0.001，FDR=0.000）、黏着斑（P＜0.001，FDR=0.000）、调节肌动蛋白细胞骨架（P＜0.001，FDR=0.000）、细胞因子和细胞因子受体相互作用（P＜0.001，FDR=0.000）、细胞黏附分子（P＜0.001，FDR=0.000）、黏附连接（P＜0.001，FDR=0.000）等信号通路。见图3。

3 讨论

近年来，随着全基因组测序技术的不断发展和成熟，为挖掘新的生物标志物以及新的靶点治疗提供了极大的帮助，但在早期诊断胰腺癌及预后分子靶标等方面，仍需要更进一步的探索[12-13]。

该研究的多因素结果显示，肿瘤分级、分子靶向治疗及FNDC3B是影响胰腺癌患者总生存的独立危险因素，提示肿瘤分级差、没有接受临床靶向治疗的胰腺癌患者，可能存在明显的预后不良，这与既往相关研究结论相符[14-16]。同时，从研究结果也可以看出，FNDC3B高表达的胰腺癌患者预后更差，说明FNDC3B基因的表达情况对胰腺癌患者预后的评估具有重要的价值，可以作为胰腺癌预后评估的有效指标。

Lin等[17]学者发现，FNDC3B可通过FNⅢ1～4结构域与膜联蛋白A2结合来促进肝癌的迁移和转移。Cai等[18]学者证实，FNDC3B通过诱导上皮间质转化激活PI3K/AKT、Rb1和TGF-β途径来促进肝癌细胞增殖。抑制FNDC3B在舌鳞状细胞中的表达能够抑制癌细胞EMT的发生，提示FNDC3B对促进舌鳞状细胞癌的增殖、侵袭和迁移也起到重要作用[19-20]。该研究结果显示，FNDC3B高表达的胰腺癌患者具有更高的淋巴结转移率，提示FNDC3B可能与胰腺癌的恶性程度密切相关，促进肿瘤的侵袭及转移，加速肿瘤的进展。

通过GSEA来进一步探究FNDC3B表达水平增高是否参与胰腺癌发生及进展的作用机制。研究结果表明，FNDC3B高表达的胰腺癌样本主要富集在癌症相关信号通路、胰腺肿瘤、ECM受体相互作用、白细胞跨内皮迁移、黏着斑、调节肌动蛋白细胞骨架、细胞因子和细胞因子受体相互作用、细胞粘附分子、黏附连接等信号通路。结果提示FNDC3B参与了胰腺癌的发生和发展，通过调节细胞黏连、组织迁移、细胞因子相互作用等来影响肿瘤的增殖和转移。为了改善这部分患者的预后，可以研发抑制FNDC3B靶点的新型靶向药，将来可能会是一种有效的治疗策略，值得进一步研究[21-22]。该文存在不足，仅从基因角度探索对胰腺癌的预后影响，没有进一步挖掘FNDC3B基因表达与蛋白表达的关系，以及二者对胰腺癌患者预后的影响，这也是后续需要进一步探索的方向。

综上所述，FNDC3B基因的表达与胰腺癌患者预后不良密切相关，是评估胰腺癌预后的有效指标，这对胰腺癌研发新的分子靶向药物治疗提供了理论依据。