1、M2 在肝细胞癌中的表达及其与预后、免疫浸润的相关性分析刘婷婷，任煜，祝凌丽，祁冰洁(安庆医药高等专科学校药学系，安徽安庆246052)摘要:目的探究核糖核苷酸还原酶小亚基 M2 在肝细胞癌中的表达及其与肿瘤预后和肿瘤微环境免疫浸润之间的关系，预测其潜在的生物学价值。方法从癌症基因组图谱 TCGA 官网下载肝癌患者的基因表达数据以及相应临床数据，分析 M2 在正常组织以及肝癌组织中的表达差异，对比高表达组和低表达组患者的生存期并绘制生存曲线。采用单因素/多因素回归分析评价 M2 的独立预后价值并绘制相应 OC 曲线及预后列线图。借助 TIME 20、Linkedomics 数据库在线分析 M2
2、 在泛癌中的表达情况及其与免疫浸润的相关性、共表达基因并进行 GO、KEGG 功能富集分析。结果M2 在肝癌以及其他多种癌症中表达量显著增高(P005)。高表达组在总生存期、疾病特异性生存期、无进展间隔方面均短于低表达组(P005)，回归分析、OC 曲线提示 M2 可以作为影响患者预后的独立危险因素(P005)。共表达分析显示 M2 共表达基因主要调控 DNA 复制、错配修复、同源重组、胞质分裂、细胞周期等生物学功能，并与药物代谢、炎症反应等功能密切相关。免疫浸润显示 M2 与 T、B 淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞以及中性粒细胞浸润均呈现正相关性。结论M2 的表达水平与肝细胞癌患者的预后及免
3、疫细胞浸润密切相关，对肝细胞癌生物标志物的探究具有重要意义。关键词:肝细胞癌;M2;预后;免疫浸润中图分类号:7357文献标识码:A文章编号:10017550(2023)01003306基金项目:安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目(gxyqZD2020060);安徽高校自然科学研究项目(KJ2021A1292)作者简介:刘婷婷(1984)，女，硕士，副教授，研究方向:抗肿瘤药物的作用机制研究。Analysis of the correlation between the expression of M2 in hepatocellular carcinoma and immune infi
4、l-tration and prognosisLIU Tingting et al(Department of Pharmacy，Anqing Medical College，Anqing 246052，China)Abstract:ObjectiveTo analyze the relationship between expression of M2，immune infiltration and prognosis，and predictits potential value in hepatocellular carcinoma(HCC)MethodsNASeq data and co
5、rresponding clinical data were downloadedfrom The Cancer Genome Atlas(TCGA)public databaseThe expression of M2 between normal tissue and cancer tissue was detec-tedThe survival of patients in the high and the low expression M2 group was compared and the survival curve was drawnThe inde-pendent progn
6、ostic value of M2 was evaluated by univariate/multivariate regression analysis，and corresponding OC curve andprognostic nomogram were plottedThe expression of M2 in generalized carcinoma and its correlation with immune invasion in HCCwere analyzed online by TIME 20The coexpressed genes and GO and KE
7、GG functional enrichment analysis were performed byLinandomics databaseesultsThe expression of M2 was significantly increased in liver cancer and other cancers(P005)TheOS，DSS and PFI in the high M2 expression group were shorter than those in the low expression group(P005)egression analy-sis and OC c
8、urve suggested that M2 could be used as an independent risk factor affecting the prognosis of LIHC patients(P0.05)Coexpression analysis showed that M2 coexpression gene mainly regulated DNA replication，mismatch repair，homologous re-combination，cytokinesis，cell cycle and other biological functions，an
9、d was closely related to drug metabolism，inflammatory responseand other functionsImmunoinfiltration showed there was positive correlation between M2 and T，B lymphocytes，dendritic cells，macrophages and neutrophil infiltrationConclusionThe expression of M2 is closely related to the prognosis and immun
10、e cell infil-tration of HCC patients，which is of great significance for the exploration of biomarkers of hepatocellular carcinomaKey words:hepatocellular carcinoma;M2;prognosis;immune cell infiltration肝癌是临床常见的消化系统恶性肿瘤，发病率及死亡率均较高。全球范围来看，由肝癌引起的死亡位于肿瘤死因的第三位，占比 83%1，2020 年全球新发病例 905 677 例，死亡 830 180 例。我
11、国肝癌发病率较高，由其导致的死亡位于男性肿瘤死因的第二位，占比 152%23，明显高于其他国家。肝细胞癌(Liver hepatocellular carcinoma，LIHC)是肝癌中最常见的类型，起病隐匿，早期缺乏典型临床表现，332023 年 02 月牡丹江医学院学报Feb.2023第 44 卷第 1 期JournalofMuDanJiangMedicalUniversityVol.44No.12023DOI:10.13799/ki.mdjyxyxb.2023.01.023多数患者确诊时已发生远处转移，预后较差，5 年生存率较低。因此，寻找 LIHC 诊断、治疗和预后有关的生物标志物具有
12、重要意义。核糖核苷酸还原酶(ribonueleotide reductase，)是体内重要的核苷酸代谢酶，介导核糖核苷酸向脱氧核糖核苷酸的转变，并且是该过程的限速酶，对于 DNA 的合成和修复起着非常重要的作用。由一 个 大 亚 基 M1 和 两 个 小 亚 基 M2 及M2B 组成4。目前研究显示，在肝癌5、肺癌67、乳腺癌8、胰腺癌9 等多种肿瘤组织中表达升高，其活性变化对肿瘤的发生发展以及放化疗敏感性密切相关4，被认为是抗肿瘤药物的重要靶点。目前针对肝癌 表达的研究主要集中于其亚基 M2，相关研究提示 M2 的表达水平影响肝癌患者预后，具有潜在的预测价值，但不同研究间因样本量因素尚存在结
13、果不一致之处。本研究以肿瘤与癌症基因谱数据库(The Canc-er Genome Atlas，TCGA)公共数据库为基础，在大样本基础上充分研究 M2 在肝癌患者的表达情况，通过生存分析探讨其在预后评估中的价值，共表达基因参与的细胞功能和信号通路，并深入分析肿瘤免疫浸润情况，为 M2 作为 LIHC 患者的潜在预后标志物提供依据。1材料和方法11数据获取和基因表达分析从 TCGA 官网(ht-tps:/portalgdccancergov/)下载肝癌患者的 m-NA 表达信息以及相应的临床信息，包括患者的性别、年龄、生存状态、生存时间、病理分期以及 TNM肿瘤分期等。采用 软件分析配对样本以
14、及非配对样本中 M2 在正常组织(癌旁组织)以及肝癌肿瘤组织中的表达差异。并借助 TIME 20 数据库10(http:/timer cistrome org/)在线分析 M2在泛癌中的表达情况。12生存及预后分析根据 M2 mNA 表达中位值将 LIHC 肿瘤样本分为高表达组和低表达组，采用 KaplanMeier 法计算总生存期(Overall Surviv-al，OS)、疾病特异性生存期(Disease Specific Surviv-al，DSS)、无进展间 隔(Progression Free Interval，PFI)，并绘制 KM 生存曲线。采用单因素/多因素回归分析评价 M2
15、的独立预后价值。另外，通过绘制相应 OC 曲线，计算曲线下面积(Area UnderCurve，AUC)，判断目标基因对肝癌的预测价值，并结合基因预后价值绘制列线图。13基因共表达及功能富集分析基于 LinkedO-mics 数据库11(http:/www linkedomics org/loginphp)以 person 相关系数在线分析 LIHC 肿瘤组织中与 M2 共表达的正负相关基因，并利用该数据库对正负前 50 位基因共同进行基因功能注释(GeneOntology，GO)和 KEGG 通路富集分析。14免疫浸润分析基于肿瘤免疫浸润相关数据库 TIME 20，在线分析预后相关 M2 基
16、因在 LI-HC 肿瘤组织的表达水平与免疫浸润的关系，重点分析 CD8+T 细胞、CD4+T 细胞、B 细胞、DC 细胞、巨噬细胞以及中性粒细胞 6 类免疫细胞。15统计分析运用 软件(363)进行统计分析以及可视化绘图。使用的程序包包括 limma、surviv-al、survminer、rms、pOC、ggplot2。基因表达量不满足正态分布，肿瘤组与正常组的组间比较采用 Wilc-oxon 秩和检验。生存分析采用 Logrank 检验，P0.05，表示差异具有统计学意义。2结果21患者基本资料从 TCGA 下载数据共获取 424例肝癌患者样本信息，包括 374 例肿瘤样本以及 50例正常样本。其中男性 253 例(6765%)，女性 121例(3235%);60 岁以上患者 196 例(5160%)，60岁以下 177 例(4733%)。患者病理分期、TNM 分期等临床特征详见表 1。临床信息不全的样本不纳入相应统计分析。表 1TCGALIHC 患者临床特征临床特征Total(N)Percentage(%)年龄601774733601965160性别Female1213235Ma