盛月华,毛美亚,郑筱娇,杜勇明,柴景灏
卵巢癌是女性生殖系统三大恶性肿瘤之一,发病率居妇科恶性肿瘤第三位[1]。由于部位较深和起病隐匿,70%的卵巢癌患者被诊断时已经是晚期,并且出现远处转移。多数患者在2 年内复发,复发的卵巢癌缺乏有效的治疗选择。因此,卵巢癌的死亡率在妇科恶性肿瘤中高居榜首[2]。卵巢上皮性肿瘤是卵巢癌最常见的病理类型,占卵巢恶性肿瘤的80%~95%。因此,寻找有效的肿瘤标志物并研究其在卵巢癌发生发展中的作用,对阐明卵巢癌的病因机制、诊断、预防和治疗具有重要意义。目前,对基因表达图谱(GEO)中卵巢癌基因表达的研究较多,已筛选出数千种可能参与卵巢癌发展的差异表达基因[3]。本研究基于生物信息学方法分析微小染色体维持蛋白10(MCM10)在卵巢癌中的表达,分析其与临床预后的关系,为卵巢癌的诊断和治疗提供新的靶点,现报道如下。
1.1 资料来源 使用GEPIA 数据库(gepia.cancerpku.cn)、人类蛋白质图谱(Human Protein Atlas,HPA)数据库(http://proteinatlas.org) 分析MCM10在卵巢癌及卵巢癌相关细胞株中的表达水平,分析卵巢癌中MCM2-MCM7 与MCM10 表达的相关性。利用在线网站Kmplot 数据库(http://kmplot.com) 分析在基因芯片中MCM10 基因的表达与卵巢癌预后的相关性。
1.2 方法 在线GEPIA数据库分析中,基于单基因分析卵巢癌组织和正常卵巢组织中MCM10 表达水平,选择“Expression DIY”,输入MCM10 基因名称,选择“OV”(卵巢癌)数据库,|Log2FC |截断值设置为1.0,P 值设置为0.01;选择“Correlation”,分析MCM10 与其他MCMs 家族的相关性。在人类蛋白质图谱数据库中,输入MCM10 基因名称,选择“cell line”中的“Ovarian cancer”,分析MCM10 表达水平。在线Kmplot数据库中,通过运行R软件(4.1.3 版本)“limma”包和“survival”包分析MCM10 在卵巢癌队列中的表达水平及与总体生存率的关系。
1.3 统计方法 采用SPSS 26.0统计软件进行分析,计量资料以均数±标准差表示,采用t检验,采用Kaplan-Meier 法分析MCM10 的表达水平与卵巢癌患者的预后关系。P <0.05 表示差异有统计学意义。
2.1 MCM10 在卵巢癌中的表达情况 共纳入426例卵巢癌组织和88例正常卵巢组织,结果显示MCM10在卵巢癌中的表达高于正常卵巢组织(P<0.05),见图1a;在卵巢癌不同分期中,IV期MCM10 表达低于II和III 期(均P <0.05),见图1b。MCM10 在卵巢癌细胞株HEY、A2780 和59M 中的表达水平位列前三,见图2。
图1 MCM10 在卵巢癌中的表达水平
图2 MCM10 在卵巢癌细胞系中的表达情况
2.2 MCM10 与MCMs 基因表达的相关性分析MCM10与MCM2、MCM3、MCM4、MCM5、MCM6 和MCM7 表达均呈正相关(均P<0.05),见封三彩图1。
图1 MCM10 与MCM2、MCM3、MCM4、MCM5、MCM6 及MCM7 表达的相关性分析
2.3 MCM10 mRNA 表达与生存预后的关系MCM10三种不同探针(220651_s_at、222962_s_at和223570_at)均显示MCM10 高表达组的卵巢癌患者预后差(均P <0.05),见图3。
图3 MCM10 三种不同探针(220651_s_at、222962_s_at 和223570_at)与卵巢癌患者的预后分析
MCMs蛋白家族是具有相同结构域的一类高度保守的蛋白质,在细胞周期中发挥着重要作用,在人类中包含MCM1 ~10,其中MCM2 ~7 和MCM10参与DNA 复制[4]。MCM10 是重要的复制因子,在G1 期经复制起始后,MCM10 可装载至DNA 上,在S 期具有促进解旋酶激活和DNA 聚合酶加载的作用,从而促进DNA 延伸,参与蛋白质合成和维持基因组稳定性。有研究显示MCM10 参与癌症的发生发展过程,在乳腺癌[5]、神经胶质瘤[6]和食管癌[7]中MCM10 均发挥了重要作用。
MCM10 在细胞复制中可促进G0/G1 期,抑制细胞凋亡,从而与疾病恶化相关[8]。通过构建MCM10基因敲减卵巢癌细胞模型发现,MCM10 在卵巢癌中可促进细胞增殖和迁移,沉默MCM10 后可诱导产生活性氧;hsa-miR-877-3p具有通过靶向MCM10 调控卵巢癌细胞迁移和活性氧产生的作用[9]。本研究结果显示,在卵巢癌患者中MCM10 高表达,而且肿瘤分期不同,MCM10 表达存在差异,表现为在卵巢癌IV 期患者中MCM10 表达低于II 和III 期(均<0.05)。在基因芯片研究中,MCM10 三个探针结果均显示MCM10 高表达水平患者预后不良,揭示MCM10 高表达是卵巢癌患者预后差的重要因素。有研究显示,MCM10 与B 细胞和CD8+T 细胞表达呈负相关,与CD4+T细胞和巨噬细胞表达呈正相关;这表明MCM10 在卵巢癌的免疫微环境中起关键作用[10]。因此,在卵巢癌中开展以MCM10 为靶点的药物研发具有重要的临床意义。
有研究表明MCMs 也参与多种恶性肿瘤的发生发展,miR-186-3p通过靶向调控MCM2 对宫颈癌的发生起促进作用[11]。MCM6 促进食管癌细胞增殖进而导致预后不良[12]。本研究结果显示卵巢癌中MCM10 基因表达与MCM2、MCM3、MCM4、MCM5、MCM6 和MCM7 表达呈正相关,这揭示它们共同参与卵巢癌细胞的发生与发展,影响患者预后。MCM家族通过影响复制复合体的活化、DNA复制和合成等生物学行为过程参与卵巢癌的致病过程,甚至可能影响卵巢癌耐药性等。因此,进一步阐述MCMs在卵巢癌中的功能有望为卵巢癌的靶标治疗提供新的方向。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 盛月华:论文撰写;毛美亚、郑筱娇、杜勇明、柴景灏:数据整理、统计学分析