文献解读:基因家族肿瘤预后的生信分析

今天跟大家分享的是十二月份发表在Aging (IF:5.5)杂志上的一篇文章,这是一篇关于GPX家族的GPX1基因与肾癌研究

 

GPX1, a biomarker for the diagnosis and prognosis of kidney cancer, promotes the progression of kidney cancer

GXP1-促进肾癌的发展且可作为肾癌的诊断和预后标志物

肾细胞癌(Renal cell carcinoma, RCC)是最常见的肾脏恶性肿瘤,RCC病理亚型中,透明细胞肾细胞癌(clear cell renal cell carcinoma, ccRCC)是最常见的病理亚型。其诊断和预后仍缺乏可靠的生物标志物。GPX1已发现在多种人类恶性肿瘤中高表达。该文章探索了肾癌表达的公共的癌症数据库(TCGAONCOMINE),发现GPX1RCC中高表达。同时,评估了RCC细胞系和组织中GPX1的表达水平。GPX1的表达水平可以将RCC患者与正常区分开(p < 0.0001)。Kaplan-Meier曲线分析显示,高GPX1水平有着更短的总生存时间(p = 0.0009)。综上,该研究表明GPX1可能作为RCC患者的诊断和预后生物标志物。

 

结果

1. GPX1在ccRCC组织中显著高表达

GPX家族中有八个不同的成员GPX1-GPX8),对TCGAccRCC样本与正常组织中差异分析,发现GPX1ccRCC中高表达(图1)。且GPX1不同数据集中均表现出高表达状态(2A-C。在不同的临床特征和肿瘤stage中同样也表现出显著的差异(2D-I表1)

 图1 GPX家族的表达

 

图2 GPX1呈现出高表达且与临床分期相关

 

 表1 GPX1基因表达与临床特征的关联

 

2.  GPX1表达与ccRCC患者的诊断的关联

利用ROC曲线评估GPX1的表达TCGAKIRC数据集中临床病理的关联,发现GPX1的表达能够有效区分肿瘤和癌旁组织(图3A),且对其他的肿瘤分期等临床特征也能进行有效区分(图3B-F)。

3 GPX1过表达可作为ccRCC临床诊断分子标志物

 

3. GPX1表达与ccRCC患者的预后关联

TCGAKIRC进行生存分析发现高表达GPX1样本的整体生存(overall survival, OS较差(图4AGPX1表达对于无病生存率(disease-free survival, DFS)没有影响(图4B

 图4 GPX1的表达与生存

 

4. GPX1在RCC细胞系和组织中的表达验证

为了验证之前的结果,通过RCC细胞系和病人组织验证GPX1的表达(图5A, B),GPX1的表达在肿瘤组中显著高于正常组。且通过免疫组化(IHC同样发现GPX1在肿瘤组织中的高表达(图5C)。

 图5 GPX1在细胞系和组织的表达

 

5. 敲除GPX1可抑制肾癌细胞增殖

在这里探究了GPX1对肾癌细胞生长的影响,利用shRNA两个RCC细胞系786-OACHN)的GPX1基因进行敲除(图6A),发现敲除GPX1后抑制两个肾癌细胞系的增殖(图6BC)。 

 图6 敲除GPX1抑制细胞的增殖

 

6. 敲除GPX1可抑制肾癌细胞迁移和侵袭

为研究GPX1是否影响肾癌细胞的迁移和侵袭,作者进行transwell分析。如图7A-B所示,GPX1的敲除显著降低了786-OACHN细胞系的迁移和侵袭能力。这些结果表明了GPX1促进肾癌细胞的迁移和侵袭。

 图7 敲除GPX1抑制细胞的迁移和侵袭

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