王 帥

河南省開封市第六人民醫(yī)院四病區(qū) 475001

肝癌(Hepatocellular carcinoma)是臨床上較為常見(jiàn)的一類消化系統(tǒng)惡性腫瘤，預(yù)后較差，死亡率高[1]。肝癌的發(fā)生與慢性乙型肝炎明顯相關(guān)，而我國(guó)是肝炎大國(guó)，乙肝感染人數(shù)高達(dá)數(shù)千萬(wàn)，因而肝癌的發(fā)病率明顯高于西方歐美國(guó)家[2]。雖然慢性肝炎與肝癌的關(guān)系已較為明確，但肝癌發(fā)生的確切分子機(jī)制目前仍不十分清楚。近年來(lái)研究認(rèn)為，肝癌的發(fā)生機(jī)制與某些基因的異常表達(dá)有關(guān)。

谷胱甘肽過(guò)氧化物酶1(Glutathione peroxidase 1，GPX1)是人體的重要抗氧化酶，能夠?qū)M(jìn)入人體的氧化氫進(jìn)行分解代謝，降低過(guò)氧化物對(duì)機(jī)體的損害。GPX1在肝癌中的表達(dá)情況、生物學(xué)功能及與預(yù)后的關(guān)系不清[3-4]。

1 資料與方法

1.1 GPX1基因表達(dá)水平分析 在TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索“肝癌”和“GPX1基因”檢索物種為人類，比較肝癌患者癌組織和配對(duì)正常的肝組織中GPX1基因表達(dá)水平，存在差異的條件為基因差異表達(dá)>2倍(|Log2FC|>1)，F(xiàn)=6.11，P<0.05。

1.2 功能富集和蛋白網(wǎng)絡(luò)分析 采用基因本體論(Gene ontology，GO)對(duì)GPX1和相關(guān)蛋白進(jìn)行功能富集，包括細(xì)胞組分、分子功能和生物學(xué)過(guò)程3個(gè)層面。同時(shí)利用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建相互作用蛋白網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建條件為置信度>0.7。

1.3 生存分析 根據(jù)肝癌患者GPX1基因表達(dá)水平分為高低表達(dá)組，繪制生存曲線(Kaplan-Meier)，采用log-rank檢驗(yàn)分析比較高低表達(dá)組與患者預(yù)后的關(guān)系。

2 結(jié)果

2.1 GPX1在肝癌和其他腫瘤中的表達(dá) 與正常肝組織比較GPX1基因多種腫瘤中表達(dá)水平上調(diào)，見(jiàn)圖1a；在肝癌患者中，癌組織中GPX1表達(dá)水平顯著高于正常肝組織(P<0.05)，見(jiàn)圖1b，但不同分期肝癌患者GPX1表達(dá)水平無(wú)明顯差異(P>0.05)，見(jiàn)圖1c。

圖1 GPX1在肝癌和其他腫瘤中的表達(dá)

2.2 與GPX1蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò) 利用String數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建與GPX1相互作用蛋白網(wǎng)絡(luò)，與GPX1相互作用較為緊密的蛋白網(wǎng)絡(luò)共有節(jié)點(diǎn)數(shù)共52個(gè)，相互作用關(guān)系605個(gè)，區(qū)域聚類指數(shù)為0.82。

2.3 功能富集 GPX及其相關(guān)蛋白主要定位于細(xì)胞膜和細(xì)胞漿，分子功能主要為蛋白結(jié)合、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞增殖等，而生物學(xué)過(guò)程主要富集于代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)刺激的反應(yīng)等。

2.4 生存分析 根據(jù)GPX1在肝癌中表達(dá)的中位數(shù)分為高低表達(dá)組，生存分析顯示高低表達(dá)組總生存(HR=1.30,P=0.12)和無(wú)疾病進(jìn)展生存(HR=0.89,P=0.44)無(wú)明顯差異，見(jiàn)圖2。

圖2 GPX1在肝癌中表達(dá)與患者生存期關(guān)系

3 討論

我國(guó)肝癌發(fā)病率較高，早期患者接受手術(shù)治療預(yù)后較好，但晚期患者預(yù)后很差，遠(yuǎn)期生存率較低[5-6]。目前肝癌發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制仍不十分清楚，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的證據(jù)表明，肝癌的發(fā)生分子機(jī)制與干細(xì)胞內(nèi)多基因的異常表達(dá)有關(guān)[7]。

GPX1基因在人類定位于人體3號(hào)染色體短臂21區(qū)，其編碼產(chǎn)物為抗氧化酶，能夠促進(jìn)體內(nèi)氧化物的分解代謝，降低過(guò)氧化氫等分子對(duì)機(jī)體細(xì)胞的毒性作用[4]。肝臟是重要的人體解毒器官，很多合成和分解代謝在肝臟內(nèi)完成，同時(shí)產(chǎn)生大量的有毒分子，這些有毒分子中很大一部分為氧化代謝產(chǎn)物，需要抗氧化酶進(jìn)行分解。GPX1的主要功能是降解活性氧(ROS)，保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激，而ROS在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起到了重要的推動(dòng)作用[3]。

在本研究中肝癌組織中GPX1水平增高，提示肝癌組織中氧化代謝增強(qiáng)，從而導(dǎo)致ROS過(guò)程增加，細(xì)胞氧化損傷增大，氧化損傷細(xì)胞及DNA增多超過(guò)細(xì)胞自身的修復(fù)后發(fā)生基因突變，進(jìn)而導(dǎo)致其惡性轉(zhuǎn)化可能[3,8]。同時(shí)，我們對(duì)GPX1相互蛋白進(jìn)行功能分析，提示蛋白網(wǎng)絡(luò)主要功能與代謝有關(guān)， 然而，GPX1在肝癌組織中的表達(dá)與患者預(yù)后無(wú)關(guān)。

因此，GPX1在肝癌組織中表達(dá)水平增高，可能參與了肝癌的發(fā)生過(guò)程，但與患者預(yù)后無(wú)關(guān)，可能無(wú)法作為肝癌預(yù)后的分子標(biāo)志物。