閆嶺，龔藝貞，阮國(guó)添，馬輝，匡家安，朱麗晨，甘嘉亮△

1 廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院結(jié)直腸肛門(mén)外科 廣西南寧 530021

2 桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院胃腸外科 廣西桂林 541000

3 廣西醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 廣西南寧 530021

結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC）的發(fā)病率在全球各類(lèi)癌癥中排名第三，死亡率排名第二，在2018年有180萬(wàn)新發(fā)結(jié)直腸癌病例和881 000人死亡，約占因癌癥死亡人數(shù)的1/10[1]。有研究[2]認(rèn)為，大多數(shù)大腸癌的起源細(xì)胞是位于結(jié)腸隱窩上的干細(xì)胞或干細(xì)胞樣細(xì)胞，癌基因和抑癌基因的突變導(dǎo)致腫瘤干細(xì)胞的形成。結(jié)腸腺癌（colon adenocarcinoma，COAD）作為CRC的一種主要病理類(lèi)型，其發(fā)病率占2018年全球癌癥發(fā)病率的6.1%[1]。隨著疾病篩查工作的推進(jìn)與診療規(guī)范的完善，患者的治療效果及生活質(zhì)量有一定的提高，早診早治對(duì)改善患者預(yù)后有重要的影響，但是疾病早期缺乏典型的臨床癥狀，大多患者診斷時(shí)已處于晚期，因此，探尋早期診斷的有效輔助指標(biāo)將具有積極的作用。本研究基于The Cancer Genome Atlas（TCGA）數(shù)據(jù)庫(kù)，采用生物信息學(xué)分析探討人KCNJ14基因（也被稱為IRK4、KIR2.4）對(duì)COAD的診斷價(jià)值，并分析其與COAD患者的臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)告如下。

1.1 數(shù)據(jù)獲取及生物學(xué)功能分析

KCNJ14的mRNA表達(dá)量及臨床資料均下載自TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)（https://tc-ga-data.nci.nih.gov/，訪問(wèn)時(shí)間為2018年11月25日）[3]，根據(jù)表達(dá)量的中位數(shù)進(jìn)行分組，分為高、低表達(dá)兩組，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)KOBAS（http://kobas.cbi.pku.edu.cn/index.php，訪問(wèn)時(shí)間為2019年10月27日）[4-5]對(duì)其進(jìn)行單基因Gene Ontology（GO）功能檢測(cè)及KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes（KEGG）通路分析。應(yīng)用Metabolic gEne RApid Visualizer database（MERAV， http:/merav.wi.mit.edu/，訪問(wèn)時(shí)間為2019年10月27日）[6]驗(yàn)證正常結(jié)腸組織和原發(fā)性結(jié)腸癌組織中KCNJ14的表達(dá)情況。

1.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

1 材料與方法

數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 20.0進(jìn)行分析。計(jì)量資料采用M（QL，QU）表示，采用非參數(shù)檢驗(yàn)比較；計(jì)數(shù)資料采用（n）表示，應(yīng)用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較。單因素分析應(yīng)用Kaplan-Meier曲線法選擇Log-rank檢驗(yàn)以及Cox回歸模型進(jìn)行，單因素分析結(jié)果差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素被納入多因素Cox生存分析。Kaplan-Meier曲線采用SPSS軟件制作。小提琴圖、ROC圖由Graph-Pad Prism 8.0.1軟件制作。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 KCNJ14 mRNA在癌組織與癌旁正常組織中的表達(dá)

共收集到456例COAD患者（包括480份癌組織，41份癌旁正常組織）的KCNJ14 mRNA表達(dá)數(shù)據(jù)以及患者對(duì)應(yīng)的臨床資料，將二者整合后，在排除重復(fù)項(xiàng)跟生存時(shí)間為0的患者，最后共438份癌組織以及41份癌旁正常組織數(shù)據(jù)被納入研究。KCNJ14 mRNA在癌組織中的表達(dá)量為78.33（50.83，117.83），高于癌旁正常組織中的22.06（15.91，29.89），兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-0.960，P＜0.001），見(jiàn)圖1A。從公共網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)MERAV中下載了KCNJ14 mRNA表達(dá)的箱式圖（見(jiàn)圖1B），其表達(dá)趨勢(shì)與本研究結(jié)果相符，提示KCNJ14 mRNA在癌組織中的表達(dá)水平增高。

2.2 GO分析和KEGG分析

GO分析顯示KCNJ14與鉀通道活性、細(xì)胞鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)、多細(xì)胞生物過(guò)程的調(diào)控有關(guān)，KEGG分析顯示其與膽堿能突觸、催產(chǎn)素信號(hào)通路有關(guān)。見(jiàn)圖2。

2.3 KCNJ14 mRNA高低表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系

以癌組織KCNJ14 mRNA表達(dá)水平的中位數(shù)為界，將患者分為KCNJ14 mRNA高表達(dá)組與低表達(dá)組，兩組性別、年齡及是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），兩組TNM分期比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

2.4 KCNJ14 mRNA對(duì)COAD的診斷價(jià)值

ROC分析結(jié)果顯示AUC=0.951，95%CI為0.928～0.973，P＜0.001。見(jiàn)圖3。

2.5 KCNJ14 mRNA對(duì)COAD的預(yù)后評(píng)估價(jià)值

Kaplan-Meier曲線分析結(jié)果提示KCNJ14 mRNA低表達(dá)組總生存時(shí)間長(zhǎng)于高表達(dá)組（P＜0.05），見(jiàn)圖4。將性別、年齡、TNM分期、是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及KCNJ14 mRNA表達(dá)量納入單因素Kaplan-Meier分析，結(jié)果提示TNM分期、是否發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移及KCNJ14 mRNA表達(dá)量與患者總生存時(shí)間有關(guān)（均P＜0.05），性別、年齡與患者總生存時(shí)間無(wú)關(guān)（均P＞0.05），將TNM分期、是否發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移及KCNJ14 mRNA表達(dá)量納入多因素Cox分析，結(jié)果提示TNM分期、是否發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移及KCNJ14 mRNA表達(dá)量與患者總生存時(shí)間有關(guān)（均P＜0.05），見(jiàn)表2。

圖 11 KKCCNNJJ1144 mmRRNNAA在癌組織與癌旁正常組織中的表達(dá)

圖 22KKCCNNJJ1144基因GGOO及KKEEGGGG分析結(jié)果

表 11 KKCCNNJJ1144 mmRRNNAA表達(dá)水平與患者臨床病理特征的關(guān)系

表 11（續(xù)）

圖 33 KKCCNNJJ1144 mmRRNNAA對(duì)CCOOAADD的診斷價(jià)值

圖 44 KKCCNNJJ1144 mmRRNNAA對(duì)CCOOAADD的預(yù)后評(píng)估價(jià)值

3 討論

在中低收入國(guó)家，結(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)[7-8]。結(jié)直腸癌的發(fā)病與生活習(xí)慣有關(guān)，個(gè)體基因調(diào)節(jié)水平與分子信號(hào)通路的改變?cè)贑OAD的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要的角色。已有研究[9]報(bào)道稱，integrin α家族在對(duì)COAD的診斷及預(yù)后中有重要作用，HomeoboxD10的低表達(dá)可抑制RHOC/AKT/MAPK信號(hào)通路促進(jìn)大腸癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和抑制細(xì)胞凋亡而影響人結(jié)腸癌的發(fā)生。

KCNJ14最初在大鼠腦中被發(fā)現(xiàn)，其轉(zhuǎn)錄本主要表達(dá)在顱神經(jīng)運(yùn)動(dòng)核的神經(jīng)元中[10]，在中央信號(hào)處理和神經(jīng)傳遞中起重要作用[11]。人KCNJ14編碼一個(gè)內(nèi)向整流的K（+）通道，該通道在神經(jīng)視網(wǎng)膜中優(yōu)先表達(dá)，對(duì)細(xì)胞外pH的生理變化敏感性較強(qiáng)。其獨(dú)特的分布模式使KCNJ14可能參與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病的病理，如肌萎縮側(cè)索硬化癥[12]或脊髓肌萎縮[13]。在我們團(tuán)隊(duì)的前期研究中發(fā)現(xiàn)，NMB基因可能是結(jié)腸腺癌診斷與預(yù)后的一個(gè)獨(dú)立潛在的生物學(xué)標(biāo)志[14]，而在系列研究的分析中，我們觀察到KCNJ14基因也有類(lèi)似的表現(xiàn)，鑒于目前圍繞KCNJ14基因的表達(dá)與結(jié)直腸癌的關(guān)系研究較少，故展開(kāi)本研究。

我們資料顯示KCNJ14 mRNA在COAD癌組織的表達(dá)量高于癌旁正常組織，GO分析結(jié)果提示KCNJ14在鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)以及鉀離子參與的通道轉(zhuǎn)運(yùn)中有一定作用，而鉀通道通過(guò)典型離子滲透依賴和非經(jīng)典離子滲透的功能調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的增殖和遷移等行為[15]，這可能是KCNJ14參與COAD發(fā)展過(guò)程的形式之一，而Leanza等[16]發(fā)現(xiàn)電壓門(mén)控鉀通道Kv1.3和大鉀通道（BK）作為促凋亡Bax和Bak蛋白的靶點(diǎn)，直接參與細(xì)胞死亡。在本研究中，ROC分析結(jié)果提示KCNJ14 mRNA表達(dá)量對(duì)COAD具有較高的診斷價(jià)值，體現(xiàn)了KCNJ14對(duì)疾病診斷有一定的輔助作用。此外，我們發(fā)現(xiàn)不同KCNJ14 mRNA表達(dá)量的患者的TNM分期分布情況不同，高表達(dá)者在Ⅲ～Ⅳ期占比相對(duì)更高，在KCNJ14 mRNA表達(dá)量與患者總生存時(shí)間的多因素Cox分析中發(fā)現(xiàn)，除TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況外，KCNJ14 mRNA表達(dá)量的高低與患者預(yù)后有關(guān)，高表達(dá)者相對(duì)較差，因此認(rèn)為KCNJ14可能與COAD的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，且與患者預(yù)后的評(píng)估也可能有一定的輔助作用。但是本研究?jī)H基于數(shù)據(jù)庫(kù)與平臺(tái)資料進(jìn)行分析，患者數(shù)據(jù)有限且存在少數(shù)數(shù)據(jù)缺失的情況，所得的研究結(jié)果仍需要更深入的研究支持，在條件允許的前提下，可按照不同的遺傳學(xué)背景、人口地理學(xué)等因素進(jìn)行分層分析，以得到更有臨床實(shí)際意義的理論依據(jù)。

綜上所述，KCNJ14 mRNA在癌組織中的表達(dá)水平高于癌旁正常組織，其對(duì)COAD具有較高的診斷價(jià)值，不同KCNJ14 mRNA表達(dá)水平患者的TNM分期存在差異，且低表達(dá)者有著更為理想的生存預(yù)后，但本研究所得仍需通過(guò)進(jìn)一步研究加以驗(yàn)證。

表 22 CCOOAADD患者臨床資料與患者生存時(shí)間的關(guān)系