MAD2L1/CAMK2A/PTTG1基因簇失调维持子宫内膜癌干性特征

作者：郑菁; 张轶雯; 潘宗富^*

来源：中国医学科学院学报, 2021, 43(05): 685-695.

• 子宫内膜癌
• 肿瘤干细胞
• 干性指数
• 生物标志物
• 共表达网络

目的研究子宫内膜癌(UCEC)的干性特征及潜在调控机制。方法从癌症基因组图谱数据库中获取UCEC转录组测序数据。在R3.5.1环境下,采用edgeR包对基因表达谱进行标准化。基于一类逻辑回归机器学习算法计算各UCEC样本的mRNA干性指数(mRNAsi)。采用survival包和survminer包计算mRNAsi和候选基因的预后意义。基于高频子通路挖掘算法(HiFreSP)对差异基因进行子通路预后识别。通过WGCNA包构建基因共表达网络,分析关键基因模块。利用clusterProfiler包进行功能注释及通路富集分析。利用人类蛋白图谱数据库进行免疫组织化学验证。结果 UCEC样本mRNAsi显著高于正常组织(t=25.095,P<0.001),分化程度越低,mRNAsi越高,mRNAsi随肿瘤分期逐渐上调。预后分析表明,mRNAsi评分越高,UCEC患者总生存期越短(χ2=6.864,P=0.0088),mRNAsi高低组别之间存在570个特异变化差异基因。通过HiFreSP算法富集并识别出卵母细胞减数分裂的子通路及细胞周期子通路具有显著预后意义。这些通路共包含MAD2L1、CAMK2A、PTTG1、PLK1、CCNE1、CCNE2、ESPL1、CDC20、CCNB1、CCNB2、SMC1B等11个差异基因,均与患者预后显著相关。基因共表达网络分析结果显示,mRNAsi与3个基因模块密切相关,MAD2L1、CAMK2A、PTTG1也分别与上述模块高度相关。免疫组织化学结果表明,MAD2L1及PTTG1在UCEC组织中高表达,而CAMK2A在UCEC中下调,该趋势与转录组测序结果一致。结论本研究基于机器学习刻画了UCEC的干性特征,识别预后相关子通路,并发现MAD2L1、CAMK2A、PTTG1等基因簇与UCEC的干性特征密切相关,为揭示UCEC干性特征调控机制及发现潜在治疗靶点提供线索。

• 单位
  浙江省人民医院; 杭州医学院