殷雪琴，倪娜，張琴，冷天艷，楊麗華

卵巢癌是婦科常見的惡性腫瘤之一，其死亡率高居女性生殖道惡性腫瘤之首，病理類型/分子類型均復(fù)雜，病理類型以上皮性卵巢癌為主[1]。目前研究發(fā)現(xiàn)上皮性卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展與多種基因的差異 表 達(dá) 有 關(guān)[2]。 泛 素 結(jié) 合 酶 E2C（Ubiquitin-Conjugating Enzyme E2C,UBE2C）基因是一種蛋白質(zhì)編碼基因，其相關(guān)通路與細(xì)胞周期、有絲分裂等有關(guān)，并可能參與癌癥的惡化。UBE2C 基因在健康組織中表達(dá)較低，而在多種癌組織中呈高表達(dá)，包括胃癌[3]、乳腺癌[4]、甲狀腺癌[5]、肺癌[6]、結(jié)直腸癌[7]和食管癌[8]等。此外，已有文獻(xiàn)表明UBE2C 的高表達(dá)也與腫瘤高度惡性的表型和較差的存活率有關(guān)[3-4，6-9]，然而目前少見其在卵巢癌中的作用及機制研究。

Oncomine 數(shù)據(jù)庫是目前全球最大的癌基因芯片數(shù)據(jù)庫和整合數(shù)據(jù)挖掘平臺，旨在挖掘癌癥基因信息[10]。本研究通過收集Oncomine 數(shù)據(jù)庫中的公共數(shù)據(jù)集，挖掘UBE2C 基因在卵巢癌組織中的表達(dá)，通過Kaplan-Meier 分析了解UBE2C 表達(dá)與卵巢癌患者生存的關(guān)系，并結(jié)合Genecard 數(shù)據(jù)庫，分析UBE2C相關(guān)蛋白網(wǎng)絡(luò)圖，探討其作用機制。

1 資料與方法

1.1 Oncomine 數(shù)據(jù)庫基因信息的提取 登陸在線數(shù)據(jù)庫Oncomine（http://www.oncomine.org），進行用戶注冊，隨后在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置用來篩選和提取目的基因相關(guān)數(shù)據(jù)的篩選條件。其篩選條件依次設(shè)定為（1）Gene：UBE2C。（2）Analysis Type：Ovarian Cancervs.Normal Analysis。（3）Threshold By：P＜0.05；Fold Change：All；Gene Rank：All。挖掘數(shù)據(jù)集中關(guān)于UBE2C基因的表達(dá)信息（臨界值設(shè)定：P＜0.05），結(jié)果以三線表展示。

1.2 患者生存分析 利用Kaplan-Meier Plotter 數(shù)據(jù)庫（http://kmplot.com/analysis/）對UBE2C在卵巢癌患者數(shù)據(jù)信息中進行生存分析。進入數(shù)據(jù)庫主頁，設(shè)置限定條件為（1）Cancer：Ovarian cancer。（2）Gene：UBE2C（Affymetrix ID:202954_at）。（3）Survival：PFS、OS。

1.3 使用Genecards 網(wǎng)站分析UBE2C 基因相關(guān)蛋白功能及途徑富集 利用Genecards（https://www.genecards.org）查找UBE2C 基因相關(guān)信息和相關(guān)蛋白，通過STRING（https://string-db.org/cgi/input.pl）構(gòu)建UBE2C 基因的相關(guān)蛋白網(wǎng)絡(luò)圖，挖掘出該基因相關(guān)蛋白的富集分析。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 生存分析采用Kaplan-Meier 和Log-rank檢驗法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 UBE2C 基因在卵巢癌中的表達(dá)情況 通過在Oncomine數(shù)據(jù)庫頁面設(shè)置限定條件后，對UBE2C進行分析，共有14 項研究，包括2 212 例標(biāo)本，分別發(fā)表 于 Br J Cancer、Cancer Res、Clin Cancer Res、Cancer Sci，Proc Natl Acad Sci 等。分析顯示，UBE2C基因在卵巢癌組織相對于正常組織呈現(xiàn)高表達(dá)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。繼續(xù)挖掘Oncomine 數(shù)據(jù)庫中各卵巢癌數(shù)據(jù)集中UBE2C基因表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)在不同的基因芯片數(shù)據(jù)集中，卵巢癌組織中的UBE2C 基因較正常卵巢組織均呈高表達(dá)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

2.2 Kaplan-Meier Plotter 數(shù)據(jù)庫分析結(jié)果 UBE2C基因表達(dá)水平與卵巢癌患者預(yù)后密切相關(guān)，高表達(dá)組總生存期（OS）、無病生存期（PFS）均明顯短于低表達(dá)組（P＜0.05），見圖1。

2.3 UBE2C 基因主要相關(guān)蛋白網(wǎng)絡(luò)圖 通過Genecards 分析UBE2C 基因主要相關(guān)蛋白有RLIM、VFLI、TCEB2、ASB2、UBE2Q2、FBXW9、UBR1、FBXL18、CUL7、FBX06、S1AH2、TRIM39、FBXO9、RNF19A、BTRC、CBX4、HIST1H2AJ、HISST1H2BD、CCNB1、CCNA2、PSMD7、SHFM1、PSMD11、PSMD14、PSM1311。通過STRING 構(gòu)建獲得UBE2C 相關(guān)蛋白網(wǎng)絡(luò)圖，見圖2。將以上相關(guān)蛋白進行富集分析，主要富集在泛素依賴蛋白的分解代謝過程、蛋白質(zhì)分解代謝過程、蛋白質(zhì)泛素化等生理過程，見表2。

3 討論

泛素依賴性蛋白的水解與不同的細(xì)胞進程密切相關(guān)，包括細(xì)胞周期過程、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和分化。在這個系統(tǒng)中，底物蛋白通過3種不同的酶進行降解，其中包括泛素激活酶（E1）、泛素共軛酶（E2）和泛素連接酶（E3）。而UBE2C（也稱UbcH10）是E2基因家族的一員，編碼19.6 ku 的蛋白，參與泛素依賴性蛋白的水解。有研究報道UBE2C 是后期促進復(fù)合物/環(huán)狀體（APC/C）的成員之一，可促進中期/后期轉(zhuǎn)換期間沿細(xì)胞周期進程的幾個靶蛋白的降解，特別是有絲分裂周期蛋白（如Cyclin B），從而參與調(diào)控細(xì)胞周期M 階段[8]。Okamoto 等[11]證明 UBE2C 在許多正常組織中表達(dá)水平極低，但在胃[3]、甲狀腺[5]、乳腺[4]、

肺[6]、食管[8]、胰腺[9]等多種人類實體癌癥中UBE2C表達(dá)均異常增高。UBE2C 的表達(dá)與某些腫瘤的侵襲深度和腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移期呈正相關(guān)，表明UBE2C具有促進細(xì)胞增殖和侵襲的能力[3]。有研究證明UBE2C 轉(zhuǎn)基因小鼠容易誘發(fā)肺部腫瘤和廣泛的自發(fā)性腫瘤，提示UBE2C在人類多種實體腫瘤中可能發(fā)揮著癌基因的作用[12]。但目前關(guān)于UBE2C 基因在卵巢癌中的作用機制尚不清楚。

Fig.1 The relationship between the prognosis of ovarian cancer and UBE2C expression圖1 人UBE2C基因表達(dá)水平與卵巢癌患者的預(yù)后關(guān)系

Fig.2 Network diagram of UBE2C related proteins圖2 UBE2C相關(guān)蛋白網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

Tab.2 Analysis of biological process enrichment of UBE2C related proteins表2 UBE2C相關(guān)蛋白參與的富集過程分析

本研究通過挖掘Oncomine 數(shù)據(jù)庫中多個數(shù)據(jù)集組成的大樣本分析UBE2C 在卵巢癌中的表達(dá)情況，以此避免因樣本量過小、人群種族差異和研究方法等其他因素而導(dǎo)致結(jié)論的偏頗。本研究顯示UBE2C 基因在卵巢癌組織中的表達(dá)明顯高于正常組織，通過Kaplan-Meier 法分析了UBE2C 基因的生存數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)UBE2C基因表達(dá)水平對卵巢癌患者的總生存期存在明顯的影響，UBE2C 基因高表達(dá)組無病生存期、總生存期均明顯縮短，UBE2C 基因低表達(dá)患者預(yù)后可能會更好。在此基礎(chǔ)上進一步通過Genecards挖掘到該基因的相關(guān)蛋白，并對這些相關(guān)蛋白進行富集分析，發(fā)現(xiàn)主要富集在泛素依賴蛋白的分解代謝過程、有絲分裂細(xì)胞周期的調(diào)控等生理過程。綜合以上研究結(jié)果和文獻(xiàn)報道，筆者推測高表達(dá)的UBE2C基因通過調(diào)節(jié)泛素依賴蛋白代謝，在卵巢癌細(xì)胞中破壞有絲分裂細(xì)胞周期蛋白（如Cyclin B），導(dǎo)致細(xì)胞退出有絲分裂，迅速進入下一周期，加速癌細(xì)胞的增殖，從而發(fā)揮癌基因的作用。UBE2C 基因高表達(dá)可能為提示卵巢癌患者預(yù)后較差的一個指標(biāo)，靶向UBE2C可能是一個潛在的腫瘤診斷和治療工具。

總之，通過對Oncomine、Kaplan-Meier Plotter 和Genecards在線數(shù)據(jù)庫的挖掘和STRING等軟件的應(yīng)用來對大量的標(biāo)本數(shù)據(jù)進行分析的方法，相較于傳統(tǒng)分析方法，可以減少數(shù)據(jù)下載和處理的繁雜程序，更高效、便捷地為研究者利用大數(shù)據(jù)探索研究方向提供生物學(xué)證據(jù)，也為進一步探索UBE2C基因與卵巢癌的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。