李歡，劉關(guān)政，劉雪嬌，張旭，于如同

多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma,GBM)是最常見的原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤[1]。盡管已有許多治療方式與靶點(diǎn)用于治療其他癌癥，但GBM的治療仍然以手術(shù)為主，輔助放療和化療(替莫唑胺為主)。由于腦膠質(zhì)瘤具有自我保護(hù)、快速增長以及先天藥物抗性等特點(diǎn)，所以腦膠質(zhì)瘤仍然是預(yù)后最差的腫瘤之一，其中位生存期僅為14個(gè)月[2-4]。此外，GBM患者生存期超過2年之后的復(fù)發(fā)率高達(dá)50%，患者的5年生存率僅為5.5%[5]。因此亟須尋找一個(gè)有效的治療靶點(diǎn)方式來改善GBM患者的預(yù)后。酪蛋白激酶(casein kinase,CK)是催化肽鏈中鄰近酸性氨基酸殘基的絲氨酸/蘇氨酸磷酸化的酶，包括酪蛋白激酶1(CK1)和酪蛋白激酶2(CK2)。CSNK1A1，即CK1α，是CK1的六個(gè)亞家族成員(α，γ1，γ2，γ3，δ和ε)之一。研究發(fā)現(xiàn)，敲除CSNK1A1可以降低急性髓系白血病細(xì)胞Rps6磷酸化，誘導(dǎo)p53的表達(dá)，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞增殖[6]。除此之外，研究還發(fā)現(xiàn)抑制CSNK1A1可以抑制NF-κb信號(hào)通路，在非小細(xì)胞肺癌中降低了EGFR突變型對(duì)埃羅替尼的抵抗，進(jìn)而改善非小細(xì)胞肺癌的預(yù)后[7]。目前酪蛋白激酶1α1(casein kinase 1 alpha 1,CSNK1A1)已經(jīng)成為多種腫瘤治療的靶點(diǎn)，包括慢性淋巴細(xì)胞白血病[8]和急性髓細(xì)胞白血病[6]。但關(guān)于CK1家族在腦膠質(zhì)瘤中的作用，目前研究僅發(fā)現(xiàn)CK1ε的表達(dá)與GBM的疾病進(jìn)展密切相關(guān)，抑制CK1ε基因可以抑制GBM細(xì)胞的增殖侵襲[9]。而CK1其他亞家族成員在腦膠質(zhì)瘤中的作用尚不明確。有關(guān)CSNK1A1在腦膠質(zhì)瘤表達(dá)的研究報(bào)道很少。為此，本研究運(yùn)用生物信息學(xué)方法分析中國膠質(zhì)瘤基因組圖譜計(jì)劃(Chinese glioma genome atlas，CGGA)數(shù)據(jù)庫中的信息資料，以探討CSNK1A1在腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及其臨床意義。

1 材料與方法

1.1 一般資料 本研究共包含325例腦膠質(zhì)瘤患者的信息，腫瘤相關(guān)基因信息及對(duì)應(yīng)的臨床資料均從CGGA(www.cgga.org.cn)中獲取[10-11]。其中有13例患者的總生存時(shí)間未統(tǒng)計(jì)，在統(tǒng)計(jì)總生存時(shí)間的312例患者中，男197例，女115例；年齡8～79歲；膠質(zhì)瘤WHO分級(jí)Ⅱ級(jí)者98例、Ⅲ級(jí)74例、Ⅳ級(jí)136例，有4例患者的腫瘤等級(jí)未明確。為區(qū)分CSNK1A1低表達(dá)與高表達(dá)，將患者按照CSNK1A1表達(dá)水平的中位數(shù)(72.86)分為CSNK1A1表達(dá)水平高于中位表達(dá)水平組(高表達(dá)組)和低于中位表達(dá)水平組(低表達(dá)組)，每組各156例患者。為分析CSNK1A1表達(dá)與放療的關(guān)系，將240例接受放療的患者按照CSNK1A1中位表達(dá)水平(72.19)分為高表達(dá)組和低表達(dá)組，每組各120例患者。同樣，將180例接受化療患者按CSNK1A1中位表達(dá)水平(77.74)分為高表達(dá)組和低表達(dá)組，每組各90例患者。

1.2 方法

1.2.1 生存分析 生存期是指患者自病理學(xué)確診之日起，至死亡或末次隨訪之間的時(shí)間。運(yùn)用Kaplan-Meier分析法分析低表達(dá)組和高表達(dá)組患者的生存期。

1.2.2 相關(guān)性分析 用生物信息學(xué)方法整理CGGA數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)；采用Pearson相關(guān)分析篩選325例腦膠質(zhì)瘤患者與CSNK1A1表達(dá)相關(guān)的基因，篩選條件為相關(guān)系數(shù)(r>0.4，P<0.05)。

2 結(jié) 果

2.1 不同分級(jí)、分型腦膠質(zhì)瘤的CSNK1A1表達(dá)水平 CGGA數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分析顯示，CSNK1A1表達(dá)于各WHO分級(jí)腦膠質(zhì)瘤中，WHO Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)腦膠質(zhì)瘤的CSNK1A1表達(dá)水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.27)。在各腦膠質(zhì)瘤的傳統(tǒng)病理分型中，CSNK1A1表達(dá)水平的差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.43)。根據(jù)2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類，星型細(xì)胞腫瘤(IDH野生型/突變型)、間變型星型細(xì)胞腫瘤(IDH野生型/突變型)、少突膠質(zhì)細(xì)胞腫瘤(IDH野生型，1p19q聯(lián)合缺失)和膠質(zhì)母細(xì)胞腫瘤(IDH野生型/突變型)的CSNK1A1表達(dá)水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.32)。見圖1-3。

WHO Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)腦膠質(zhì)瘤CSNK1A1表達(dá)水平的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.27) 各種病理分型腦膠質(zhì)瘤的CSNK1A1表達(dá)水平的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.43) 各型膠質(zhì)瘤的CSNK1A1表達(dá)水平的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.32)

2.2 CSNK1A1表達(dá)水平對(duì)腦膠質(zhì)瘤患者生存期的影響 對(duì)312例統(tǒng)計(jì)了總生存時(shí)間的患者進(jìn)行Kaplan-Meier生存分析顯示，CSNK1A1低表達(dá)組患者的生存時(shí)間明顯長于高表達(dá)組患者(P<0.001)；見圖4。將患者的CSNK1A1表達(dá)水平及有關(guān)因素納入多因素Cox風(fēng)險(xiǎn)比例回歸模型分析，結(jié)果顯示CSNK1A1的表達(dá)水平、患者確診時(shí)的年齡、IDH突變型及染色體1p19q聯(lián)合缺失與否是腦膠質(zhì)瘤患者生存期的獨(dú)立影響因素(HR分別為1.440、1.869、0.729、0.374；P=0.008，P<0.001，P=0.038，P<0.001)；見表1。

CSNK1A1低表達(dá)組患者的生存時(shí)間明顯長于高表達(dá)組患者(P<0.001)

表1 腦膠質(zhì)瘤患者生存影響因素的COX回歸分析(n=325)

2.3 CSNK1A1表達(dá)水平對(duì)放療與化療患者生存時(shí)間的影響 Kaplan-Meier生存分析顯示，240例接受放療的腦膠質(zhì)瘤患者中，CSNK1A1低表達(dá)組患者放療后的生存時(shí)間明顯長于高表達(dá)組患者(P<0.001)。180例接受了化療(以替莫唑胺為主)的腦膠質(zhì)瘤患者中，CSNK1A1低表達(dá)組與高表達(dá)組患者化療后生存時(shí)間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.157)。見圖5、6。

CSNK1A1低表達(dá)組患者的生存時(shí)間明顯長于高表達(dá)組患者(P<0.001) CSNK1A1低表達(dá)組與高表達(dá)組患者的生存時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.157) NFKB1與CSNK1A1的表達(dá)水平呈正相關(guān)(r=0.44，P<0.001)

2.4 NFKB1與CSNK1A1表達(dá)水平的相關(guān)性 見圖7。Pearson相關(guān)性分析顯示，NFKB1的表達(dá)水平與CSNK1A1表達(dá)水平呈正相關(guān)(r=0.44，P<0.001)。

3 討 論

CSNK1A1隸屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族,存在于各類真核生物中,其序列結(jié)構(gòu)呈高度保守[6]。近年來研究表明，CSNK1A1是慢性淋巴細(xì)胞白血病[8]和急性髓細(xì)胞白血病[6]的治療靶點(diǎn)；其在肺癌中的作用機(jī)制也被深入研究[7]。目前CSNK1A1在腦膠質(zhì)瘤的表達(dá)和具體作用尚未完全闡明。本研究首次通過CGGA數(shù)據(jù)庫對(duì)325例腦膠質(zhì)瘤患者的信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)CSNK1A1廣泛表達(dá)于腦膠質(zhì)瘤中，且表達(dá)水平不會(huì)隨著腦膠質(zhì)瘤的病理級(jí)別或分型而改變。2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類整合了表型和基因型特征進(jìn)行腫瘤分類，有助于增加診斷的準(zhǔn)確性，改善患者的診療與管理。本研究發(fā)現(xiàn)，按新分類各型腦膠質(zhì)瘤的CSNK1A1表達(dá)水平也無明顯差異。大量研究表明，腦膠質(zhì)瘤的病理級(jí)別和分型對(duì)患者的預(yù)后影響極大。而本研究顯示，無論是傳統(tǒng)病理分型，還是納入分子病理特征的最新版WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類，CSNK1A1表達(dá)水平都與腦膠質(zhì)瘤的分子和病理分型無關(guān)?；诖送茰y(cè)，CSNK1A1有可能是一個(gè)獨(dú)立于其他已知因素的新的影響因子。

關(guān)于CSNK1A1對(duì)腦膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后影響尚無文獻(xiàn)報(bào)道。本研究對(duì)CGGA數(shù)據(jù)庫中312例腦膠質(zhì)瘤患者的生存時(shí)間，通過Kaplan-Meier生存分析顯示，CSNK1A1低表達(dá)組患者的預(yù)后明顯好于高表達(dá)組患者(P<0.001)；并且通過COX風(fēng)險(xiǎn)比例回歸模型進(jìn)一步證實(shí)CSNK1A1是影響膠質(zhì)瘤患者生存的獨(dú)立影響因子?；谝陨辖Y(jié)果推測(cè)，CSNK1A1具有促進(jìn)腦膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展的作用，抑制CSNK1A1的表達(dá)可以改善腦膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后。

為進(jìn)一步探討抑制CSNK1A1表達(dá)改善腦膠質(zhì)瘤預(yù)后的作用機(jī)制，本研究通過Pearson相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)NFKB1的表達(dá)水平與CSNK1A1表達(dá)水平呈正相關(guān)(r=0.44，P<0.001)。NFKB1是NF-κB復(fù)合蛋白的重要組成蛋白，NF-κB是被真核細(xì)胞廣泛用作控制細(xì)胞增殖和細(xì)胞存活的基因調(diào)節(jié)因子。在癌癥中，控制NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路的蛋白質(zhì)發(fā)生突變或異常表達(dá)，可以導(dǎo)致惡性細(xì)胞與其他生物體之間的協(xié)調(diào)缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生發(fā)展與侵襲。在腫瘤細(xì)胞中，NF-κB具有活性，這是由于編碼NF-κB轉(zhuǎn)錄因子本身的基因突變或控制NF-κB活性的基因突變或異常表達(dá)所致。此外，一些腫瘤細(xì)胞分泌導(dǎo)致NF-κB活躍的因子也可導(dǎo)致NF-κB信號(hào)通路的激活。阻斷NF-κB可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞停止增殖侵襲，引起腫瘤細(xì)胞的凋亡或?qū)鼓[瘤藥物的作用更敏感[17]。本研究的結(jié)果表明，NFKB1與CSNK1A1的表達(dá)水平呈正相關(guān)性；而NFKB1是NF-κB信號(hào)通路的標(biāo)志基因，CSNK1A1表達(dá)水平越低，NFKB1的表達(dá)水平也越低，使NF-κB信號(hào)通路被抑制，進(jìn)而抑制腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖與侵襲。但CSNK1A1低表達(dá)改善腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的機(jī)制尚需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究來證實(shí)。

本研究顯示，在接受放療的患者中，CSNK1A1低表達(dá)組患者的生存期明顯比高表達(dá)組患者長(P<0.001)；而在接受化療的患者中，CSNK1A1低表達(dá)組與高表達(dá)組患者的生存時(shí)間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.157)?；诖私Y(jié)果推測(cè)，CSNK1A1低表達(dá)組患者對(duì)放療的敏感性要高于CSNK1A1高表達(dá)組患者，抑制CSNK1A1表達(dá)可能會(huì)改善腦膠質(zhì)瘤的放療抵抗性，增強(qiáng)腦膠質(zhì)瘤患者的放療敏感性。放療是臨床治療腦膠質(zhì)瘤的重要方法之一。但高級(jí)別膠質(zhì)瘤具有對(duì)放療的抵抗能力，從而導(dǎo)致腫瘤對(duì)放療不敏感，患者治療后很快復(fù)發(fā)[18]。以往文獻(xiàn)報(bào)道，DNA損傷應(yīng)答(DNA damage response，DDR)通路在腦膠質(zhì)瘤放療抵抗中具有重要作用；該通路主要參與檢測(cè)DNA損傷、啟動(dòng)DNA修復(fù)以及調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和凋亡等進(jìn)程。DDR通路的缺陷會(huì)導(dǎo)致GBM的發(fā)生，并增強(qiáng)GBM的放療抵抗[19-20]。以往研究表明，腫瘤微環(huán)境在腫瘤的發(fā)生發(fā)展與腫瘤細(xì)胞侵襲過程中被認(rèn)為起到關(guān)鍵作用，細(xì)胞因子存在于許多腫瘤的微環(huán)境中,其主要來源于腫瘤細(xì)胞、激活的組織和腫瘤浸潤的免疫細(xì)胞[12]。細(xì)胞因子是細(xì)胞間傳導(dǎo)信號(hào)的基礎(chǔ)媒介，這些細(xì)胞因子有些可以抑制腫瘤的增殖，有些卻能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖侵襲。在乳腺癌中白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-6和IL-8在血清及組織中的表達(dá)水平是臨床預(yù)后的指標(biāo)；在腦膠質(zhì)瘤中，IL-1β、IL-6和IL-8促進(jìn)腫瘤增殖，保留干細(xì)胞源性，促進(jìn)腫瘤血管生成及侵襲；IL-6、IL-8、CXCL1、GM-CSF、TGFβ2普遍被認(rèn)為與腫瘤的進(jìn)展密切相關(guān)[13-16]。近年來的研究表明，放療不僅可以直接殺傷腫瘤組織及其血管，還可以調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞因子分泌進(jìn)而抑制腫瘤的進(jìn)展[21]。但是這一過程分泌的某些細(xì)胞因子，如IL-6卻可以引起放療抵抗，從而降低放療的療效[22]。而NF-κb信號(hào)通路可以促進(jìn)IL-6的合成分泌[17]；CSNK1A1低表達(dá)患者的NFKB1表達(dá)水平也低，進(jìn)而可能通過抑制NF-κb信號(hào)通路減少IL-6的分泌，起到增強(qiáng)放療敏感性的作用。故推測(cè)CSNK1A1有可能通過NF-κb信號(hào)通路調(diào)節(jié)IL-6的合成分泌，參與膠質(zhì)瘤細(xì)胞DNA的損傷修補(bǔ)，在DDR中起重要作用。

綜上所述，CSNK1A1的表達(dá)水平是影響膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的獨(dú)立影響因素；CSNK1A1可能成為膠質(zhì)瘤一個(gè)新的有效治療靶點(diǎn)。而且CSNK1A1表達(dá)水平可以影響放療患者的預(yù)后，因而CSNK1A1抑制劑可能成為放療的增敏劑，從而改善膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后。但CSNK1A1表達(dá)與膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的具體作用機(jī)制尚需要進(jìn)一步的臨床及實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)。