基于生物信息学分析NAA15在肝脏肝细胞癌中的表达及其预后价值

刘洁兰 李钰颖 卢诗丽 侯沅林 胡 婷 唐玉莲▲

1.右江民族医学院医学检验学院，广西百色 533000；2.右江民族医学院临床医学院，广西百色 533000

肝脏肝细胞癌（liver hepatocellular carcinoma，LIHC）是高发于亚洲和非洲的一种恶性肿瘤，而我国是LIHC的高发地区，其病死率位于我国恶性肿瘤前列[1-2]。LIHC严重威胁患者的健康，虽然手术治疗已取得较好的成效，但预后效果仍很差[3]。因此发现和研究LIHC的相关基因对LIHC的早期诊断及预后十分重要。N-α-乙酰转移酶15（NAA15）是N-末端乙酰基转移酶（NATA）复合物的辅助亚基，通过参与翻译后蛋白质修饰调节细胞的多种功能，对正常细胞的功能至关重要[4]。有研究报道NAA15在多种成人组织中低表达，但在结肠癌、胃癌、白血病、Burkitt淋巴瘤等中表达增高[5-6]。而且NAA15与智力水平的可变障碍、自闭症谱系障碍和先天性异常也有关[7]。但目前尚未见NAA15参与LIHC并指示其预后价值的研究报道，故本研究拟通过多个数据库对NAA15基因进行数据挖掘，分析NAA15在LIHC中的表达及其预后价值，为临床诊断和治疗提供有效的依据。

1 资料与方法

1.1 方法

1.1.1 分析NAA15在各种癌种中的表达 使用TIMER 2.0数据库可得到NAA15在各种肿瘤组织和正常组织中的表达方框图。

1.1.2 分析NAA15在LIHC中的差异表达 使用UALCAN数据库分析NAA15在LIHC和正常组织中的表达。

1.1.3NAA15在不同临床病理特征中的差异表达 在UALCAN数据库中选择肿瘤分期、性别、年龄等方面进行相关性分析。

1.1.4 分析NAA15与LIHC预后的关系 利用KM Plotter数据库分析NAA15对LIHC患者总生存期和无病生存期的影响，并绘制样本表达与生存关系KM生存曲线。

1.1.5NAA15互作蛋白以及功能富集分析 利用STRING数据库构建蛋白互作网络，筛选出与NAA15基因的相关基因。使用DAVID数据库对NAA15相关基因进行功能富集分析。

1.2 统计学分析

数据分析多采用数据库默认的统计学分析方法进行，NAA15在各种肿瘤组织和正常组织中的表达采用Wilcoxon检验（TIMER 2.0数据库）；NAA15在LIHC与正常组织中的表达水平比较采用单因素方差分析（UALCAN数据库）；NAA15高表达组和低表达组生存率的比较采用Logrank检验（KM Plotter数据库）。P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 NAA15在各种癌症中的表达

TIMER 2.0数据库结果显示，NAA15在LIHC等多种癌症组织中都有较高的表达（图1）。

图1 NAA15在各种肿瘤组织和正常组织中的表达情况

2.2 NAA15在LIHC和正常组织中的表达

UALCAN数 据 库 显 示NAA15在LIHC中 的表达高于正常组织，差异有统计学意义（P＜ 0.05）（图2）。

图2 NAA15在LIHC和正常组织中的表达差异

2.3 NAA15在不同的临床病理特征中的差异表达

UALCAN数据库结果显示，相对于正常对照组，不同的肿瘤分期、性别、年龄以及体重的患者中，NAA15的表达量不同，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。

2.3.1NAA15在不同肿瘤分期LIHC患者中的表达 从图3可看出NAA15在不同的肿瘤分期中的表达量是不同的，且都比正常对照组的表达量高，在2期和3期肝癌患者中，NAA15的表达水平较1期肝癌患者升高（P＜ 0.05）。

图3 不同肿瘤分期的患者中NAA15的表达量

2.3.2NAA15在不同性别LIHC患者中的表达 由图4可知NAA15在LIHC中的表达量与患者的性别有关，在男性和女性患者中的表达量有所不同，且女性患者的表达量高于男性患者（P＜ 0.05）。

图4 不同性别的患者中NAA15的表达量

2.3.3NAA15在不同年龄LIHC患者中的表达 图5为

图5 不同年龄的患者中NAA15的表达量

NAA15在不同年龄段的肝癌患者中的表达。LIHC患者中，NAA15在各个年龄段的表达都高于正常对照组（P＜ 0.05）。

2.3.4NAA15在不同体重LIHC患者中的表达 在正常重量或者偏肥胖的患者中，NAA15的表达量都高于正常对照组，差异有统计学意义（P＜ 0.05）（图6）。

图6 不同体重的患者中NAA15的表达量

2.4 NAA15基因与LIHC预后的关系

Kaplan-Meier生存分析结果显示，在LIHC中高表达NAA15的患者，其总生存期和无病生存期相对于低表达者均较低，差异有统计学意义（P＜ 0.05），见图7。

图7 NAA15基因与LIHC的预后关系

2.5 NAA15互作蛋白及其相关基因的功能富集分析

STRING数据库构建的NAA15互作蛋白网络，发现19个蛋白与NAA15基因存在紧密关系（图8）。它们经功能富集，结果发现其主要参与3个信号通路、8个分子功能、10个细胞组分和9个生物学过程（图9）。

图8 与NAA15基因存在紧密互作关系的蛋白

图9 NAA15基因及相关基因的功能富集

3 讨论

NATA复合物对于共转移蛋白的修饰和多种细胞过程的调节非常重要，而NAA15是N-乙酰转移酶复合物的重要组成部分，对细胞的周期及存活有一定的调节作用[4]。Sugiura等[8]在谷氨酸受体（NMDAR）淘汰小鼠身上首次发现NAA15基因，并且受NMDAR功能的生理水平调节。有研究表明，NATH（NAA15别名）基因在非肿瘤甲状腺组织中的甲状腺乳头状癌mRNA水平上过表达[5]。而且NAA15的N端区域和C端内部基本螺旋的改变会影响NATA与核糖体相互作用的能力[9]。Cheng等[7]通过基因型优先的全外显子和基因组测序方法以及有针对性的测序分析，证明了NAA15中存在的基因中断（LGD）变异与临床上的神经综合征有关系。而Zhao等[10]提供的多种证据也表明NAA15中的变种与智力残疾密切相关。同时NAA15变异也会导致儿童肥厚型心肌病的发生[4]。由此可见，NAA15具有十分重要的研究价值。

本研究结果显示，NAA15在LIHC中的表达水平与正常组织相比较高。高表达的NAA15与肿瘤分期、性别、年龄等都有关，且高表达NAA15的患者其总生存期和无病生存期相对于低表达者均较低，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。进一步分析发现非受体酪氨酸激酶（ABL1）、NAA10和活化激酶4（PAK4）等为NAA15的紧密互作蛋白，经功能富集分析，发现它们主要参与乙酰转移酶活性的调节、有丝分裂吞噬的正调控、N终端蛋白氨基酸乙酰化和凋亡过程的负调节，是细胞高尔基体、胞浆核糖体、核质、NatB复合体等的组成成分，而且在ErbB信号通路、轴突导向信号通路、肾细胞癌等癌症路径的信号通路起作用。多种癌症的发生都与ErbB信号通路有关，ErbB信号通路已被证明与多发性骨髓瘤的发病机制有关[11]，还参与了宫颈癌的发生发展[12]。轴突导向信号通路是主要的神经活动信号通路，同时也是细胞癌变、癌症发生发展的重要通路，其促进了乳腺癌等癌症的进展[13]。而且NAA15的相关基因P21活化激酶4被发现通过激活MEK/ERK和PI3K/Akt信号通路使胃癌细胞产生顺铂耐药性[14]，ABL1被报道在肝细胞癌中过表达[15]。另外，NAA10基因也被报道通过mTOR信号通路、Ca2+/MLCK信号通路等多条信号通路参与多种癌症的发生发展过程[16]。由此可见，与NAA15紧密互作的这些蛋白大都与肿瘤有关。

综上所述，NAA15基因可能是导致LIHC患者预后不良的危险因素。另外，ABL、NAA10和PAK4等多个基因与NAA15紧密相关，本研究可为进一步探讨LIHC发病机制以及预后价值提供一定的理论依据。