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基于转录组和单细胞测序数据分析CALU与肝细胞癌患者预后的关系及其作用机制
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作者 王小燕 李雪莲 +3 位作者 梁斌 田文斐 马海林 莫之婧 《吉林大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第2期447-459,共13页
目的:通过生物信息学方法分析人钙腔蛋白(CALU)的表达水平与肝细胞癌(HCC)预后之间的关系,构建HCC预后列线图,并阐明其可能的作用机制。方法:从癌症基因组数据库(TCGA)下载374例HCC组织样本数据,从基因型组织表达数据库(GTEx)下载160例... 目的:通过生物信息学方法分析人钙腔蛋白(CALU)的表达水平与肝细胞癌(HCC)预后之间的关系,构建HCC预后列线图,并阐明其可能的作用机制。方法:从癌症基因组数据库(TCGA)下载374例HCC组织样本数据,从基因型组织表达数据库(GTEx)下载160例正常组织样本数据。采用配对样本t检验分析在HCC组织样本和配对癌旁正常组织样本中CALU的表达差异,并采用人类蛋白图谱数据库(HPA)进行验证。采用DESeq2包对CALU低和高表达组HCC组织样本进行差异表达基因(DEGs)鉴定,采用pROC包进行受试者工作特征(ROC)曲线分析,采用单因素和多因素Cox回归分析确定CALU在不同临床病理特征HCC患者中的预后价值,采用ggplot2包绘制森林图,采用rms包和survival包构建列线图及校准图,分析CALU用于区分HCC组织与正常组织的诊断价值。采用Kaplan-Meier Plotter数据库数据对CALU与HCC患者预后的关系进行验证。采用GSE14520数据集中216例HCC样本基因转录表达数据对列线图预测准确性进行验证。采用基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)对DEGs进行功能及通路富集分析,采用基因集富集分析(GSEA)获得DEGs显著富集的基因集。采用GSE149614中10例HCC组织样本和8例癌旁正常组织样本单细胞测序数据对CALU与HCC患者预后关系及其作用机制进行验证。结果:与正常组织比较,HCC组织中CALU mRNA表达水平明显升高(P<0.001),HCC组织中CALU蛋白表达量升高。在HCC样本的CALU低表达组和CALU高表达组共发现928个DEGs,包括784个上调DEGs和144个下调DEGs。ROC分析,CALU用于区分癌和癌旁组织具有较高的诊断价值,ROC曲线下面积(AUC)为0.839。生存分析,CALU高表达组HCC患者生存率明显低于CALU低表达组(P<0.001)。单因素和多因素Cox回归分析确定CALU高表达是HCC患者预后的独立危险因素,并构建预后预测列线图。GSE14520数据集数据证实CALU可用于预测HCC预后。GO功能富集分析,上述DEGs主要富集于细胞氧化应激、铁死亡和铜死亡等方面(P<0.05);KEGG通路分析,DEGs富集的通路主要有细胞外基质(ECM)受体互作、亚油酸代谢和神经活性配体受体互作(P<0.05)。GSEA分析,CALU高表达激活细胞周期G_(1)期到S期、泛素化蛋白聚合反应和HCC进展,CALU低表达则促进HCC细胞氧化应激、铁死亡和铜死亡。单细胞测序分析,CALU mRNA在较高的肿瘤分期HCC细胞亚群中表达水平更高,CALU高表达HCC细胞亚群主要与泛素化、p53和细胞周期有关(P<0.01),CALU低表达HCC细胞亚群主要与细胞氧化应激、铁死亡和组蛋白绑定有关(P<0.01)。结论:CALU高表达可能与HCC患者预后不良存在关联,构建的HCC预后列线图预测患者生存率效果较好。上调CALU可能通过调节细胞周期G_(1)期到S期和蛋白泛素化以促进HCC进展,而下调CALU可能通过诱导HCC细胞氧化应激、铁死亡和铜死亡从而抑制HCC进展。 展开更多
关键词 人钙腔蛋白 肝细胞癌 生物信息学 单细胞测序分析 癌症预后
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肝细胞癌中UBE2S互作蛋白的筛选及预后模型构建
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作者 王小燕 张豪 +2 位作者 郭泽皓 曹骏 莫之婧 《吉林大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期168-177,共10页
目的:筛选泛素结合酶E2S (UBE2S)互作蛋白并构建肝细胞癌(HCC)基于UBE2S互作蛋白的预后模型(UIPM),分析UIPM评估HCC患者预后的价值。方法:采用免疫共沉淀(Co-IP)技术筛选与Flag-UBE2S结合的蛋白复合体,经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶... 目的:筛选泛素结合酶E2S (UBE2S)互作蛋白并构建肝细胞癌(HCC)基于UBE2S互作蛋白的预后模型(UIPM),分析UIPM评估HCC患者预后的价值。方法:采用免疫共沉淀(Co-IP)技术筛选与Flag-UBE2S结合的蛋白复合体,经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)和Western blotting法验证后,采用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析鉴定UBE2S互作蛋白,并对互作蛋白进行基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。采用R软件survival包筛选癌症基因组图谱(TGGA)中HCC预后相关蛋白与UBE2S互作蛋白取交集,通过LASSO回归分析从交集蛋白中获取关键蛋白构建UIPM,并建立预后模型风险评分公式,按照风险评分的中位值将TGGA中HCC患者分为高风险组和低风险组,通过受试者工作特征曲线(ROC)评估UIPM的预测准确性,并采用国际癌症基因组联盟(ICGC)数据库对UIPM预测准确性进行再次验证。采用单因素和多因素Cox回归分析评估UIPM风险评分是否为HCC的预后独立危险因素,并进一步构建列线图模型。结果:Co-IP联合LC-MS分析得到97个UBE2S互作蛋白。GO功能和KEGG信号通路富集分析,互作蛋白主要与半胱氨酸型内肽酶活性、氧化应激和细胞死亡有密切关联。TCGA筛选出5 163个HCC预后相关蛋白,与UBE2S互作蛋白取交集,获得40个预后相关互作蛋白,LASSO回归分析得到7个关键蛋白,包括UBE2S、热休克蛋白家族A成员8(HSPA8)、异质性胞核核糖核蛋白H1(HNRNPH1)、含TCP1伴侣蛋白亚基3 (CCT3)、真核翻译起始因子2亚基1 (EIF2S1)、活化蛋白C激酶1受体(RACK1)和肌动蛋白相关蛋白2/3复合体亚基4(ARPC4),并构建了UIPM,高和低风险组HCC患者生存率存比较差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线,UIPM预测HCC患者1、2和3年UIPM风险评分的ROC曲线下面积(AUC)值均大于0.7,表明预测模型准确度较高。ICGC数据库数据也证实UIPM预测准确度较高。单因素和多因素Cox回归分析,UIPM风险评分是HCC患者的独立预后危险因素(P<0.05)。列线图预测HCC患者生存率与实际生存率之间有较好的一致性。结论:97个互作蛋白与UBE2S相互作用,可能通过氧化应激和铁死亡相关通路的失调促进HCC发生发展。UIPM风险评分是HCC预后的独立危险因素,可以用于预测HCC患者预后。而UBE2S、HSPA8、HNRNPH1、CCT3、EIF2S1、RACK1和ARPC4有望成为HCC新的生物标志物和治疗靶点。 展开更多
关键词 泛素结合酶E2S 肝细胞癌 免疫共沉淀 液相色谱-质谱联用仪 预后分析
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