基于生物信息学数据探究PKIG与肺鳞癌的相关性及其在肿瘤微环境中的作用

作者：刘晴; 李海天; 李斌^*; 任美玉; 李镇清; 陈玉珍; 郑智中; 孟于琪; 冯海明

来源：中国肺癌杂志, 2023, 26(07): 523-537.

• 肺肿瘤
• 生物信息学
• 肿瘤微环境
• 免疫治疗
• cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ

背景与目的 肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因,患者从手术、放疗和化疗这些传统治疗方法中生存获益有限。免疫疗法作为肺癌的一种新兴治疗手段,显著延长了患者的总生存期(overall survival,OS),然而,仅有一部分患者能够从中获益,需要我们更深入地探索免疫治疗生物标志物以筛选优势人群。方法 从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)下载原始数据,利用R软件和TIMER数据库筛选肺鳞癌(lung squamous cell carcinoma,LUSC)免疫预后相关基因。在TCGA和GEO数据库中研究了目标基因的表达情况,并通过R软件和TISIDB数据库对目标基因进行基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析以及与肿瘤免疫特征之间的相关性分析。结果 我们筛选出cAMP依赖性蛋白激酶抑制剂γ(protein kinase inhibitor gamma,PKIG)这个免疫预后相关基因,PKIG在LUSC和正常组织中的表达有明显差异,并对LUSC的诊断和预后评估具有重要参考价值。PKIG差异基因主要集中富集在体液免疫反应的调节等过程。PKIG的表达与调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)的浸润水平呈正相关(r=0.340,P<0.001)。此外,PKIG还与LUSC中趋化因子配体2 (chemokine C-C motifligand 2,CCL2)(r=0.503,P<0.001)、CXC趋化因子配体12 (CXC chemokine ligand 12,CXCL12)(r=0.386,P<0.001)和CXC趋化因子受体4 (CXC-chemokine receptor 4,CXCR4)(r=0.492,P<0.00l)等趋化因子/趋化因子受体以及细胞程序性死亡蛋白1 (programmed cell death protein 1,PDCD1)(r=0.359,P<0.001)、细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4 (cytotoxic T-lymphocyte associated antigen 4,CTLA4)(r=0.375,P<0.001)和T细胞免疫球蛋白ITIM结构域(T cell immunoglobulin and ITIM domains,TIGIT)(r=0.305,P<0.001)等免疫抑制剂的表达水平呈正相关。结论 通过生物信息学分析筛选出LUSC免疫预后相关基因PKIG,PKIG与LUSC预后和免疫微环境高度相关,有望成为LUSC免疫治疗的潜在生物分子标志物。

• 单位
  兰州大学第二医院; 兰州大学; 第二临床医学院