李榮，柳宇，徐淦偉

卵巢癌是婦科常見的惡性腫瘤之一，因早期缺乏典型的臨床癥狀和體征，且無有效的篩查手段，多數(shù)患者在診斷時處于疾病晚期，5 年生存率約20%～30%[1]。手術(shù)聯(lián)合化療仍是卵巢癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方案，雖然包括血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）及多腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly（ADP-ribose）polymerase，PARP]抑制劑在內(nèi)的靶向治療受到越來越多的關(guān)注，但患者受益有限[2-3]，而針對免疫檢查點的免疫治療目前仍處于臨床藥物試驗階段[4]。因此亟需新的治療手段，尋求新的治療靶點。

MECOM 又稱EVI-1、PRDM3，屬于PRDM（PRDIBF1 and RIZ homology domain containing）蛋白質(zhì)家族中的一員，該家族基因的特征是氨基（N）末端PR 結(jié)構(gòu)域和羧基（C）末端鋅指結(jié)構(gòu)域[5]，并且通過調(diào)節(jié)c-Jun 氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）和轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β，TGFβ）等信號，參與調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化及組織器官的發(fā)育[6]。MECOM 經(jīng)常與AML1 基因發(fā)生易位，導(dǎo)致該基因過表達(dá)，促進(jìn)白血病發(fā)生，故在血液系統(tǒng)中，MECOM 被認(rèn)為是一種致癌基因[7-8]。但在實體腫瘤中，它同時具有致癌和抑癌活性[9]。故本研究利用數(shù)據(jù)庫分析卵巢癌中MECOM 相關(guān)數(shù)據(jù)，研究其在卵巢癌中表達(dá)、突變、共表達(dá)情況并預(yù)測其相互作用的蛋白，探究其與患者生存期之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)庫檢索、選取并分析數(shù)據(jù)在Oncomine 和GEPIA數(shù)據(jù)庫中篩選并提取卵巢癌相關(guān)數(shù)據(jù)，依次輸入檢索詞“Gene：MECOM”、“Cancer Type：Ovarian cancer”、“Data Type：mRNA”、“Analysis Type：Cancer vs Normal Analysis”、條件設(shè)定（P＜0.01，fold change＞1.5，gene rank=top 10%）。

1.2 MECOM突變分析 利用cBioportal 網(wǎng)站提供的在線分析工具（http://www.cbioportal.org/），檢索條件“Cancer Type：Ovarian cancer”、“Data Type：Mutation and MECOM”，分析卵巢癌患者癌組織中MECOM 基因的突變情況。

1.3 MECOM共表達(dá)分析及互作蛋白網(wǎng)絡(luò) 在Coexpedia在線數(shù)據(jù)庫對MECOM 進(jìn)行共表達(dá)分析（https://www.coexpedia.org/），STRING 在線數(shù)據(jù)庫預(yù)測可能與MECOM 相互作用的蛋白網(wǎng)絡(luò)構(gòu)圖（http://www.string-db.org），尋找可能與其互相作用的蛋白，分析與該基因相關(guān)蛋白的富集情況。檢索條件：“Protein Name：MECOM”、“Organism：Homo Sapiens”。

1.4 Kaplan-MeierPlotter 生存分析 利用Kaplan-Meier Plotter 數(shù)據(jù)庫（http://kmplot.com/analysis/）檢索卵巢癌患者生存數(shù)據(jù)，根據(jù)下述條件進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索分析：“Cancer Type：Ovarian Cancer”、“Gene：MECOM”、“Survival：OS or PFS”。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。卵巢癌組織與正常卵巢組織間比較采用t 檢驗；Kaplan-Meier 分析用于檢驗MECOM 與卵巢癌患者預(yù)后之間的關(guān)系。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同腫瘤中MECOM表達(dá)情況 在Oncomine數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索并加以分析，發(fā)現(xiàn)共有353 項關(guān)于MECOM 的研究，挑選出其中有統(tǒng)計學(xué)差異的99項結(jié)果（高表達(dá)33 項，低表達(dá)66 項）進(jìn)一步分析。結(jié)果表明MECOM 在多種腫瘤中高表達(dá)或者低表達(dá)，其中關(guān)于卵巢癌的研究中高表達(dá)的有10 項，低表達(dá)的有0 項，提示MECOM 在卵巢癌中高表達(dá)。接下來使用GEPIA 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對上述信息進(jìn)行驗證，結(jié)果顯示MECOM 在卵巢癌中高表達(dá)，與正常卵巢組織之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，表明這一結(jié)果與Oncomine 數(shù)據(jù)庫一致。見圖1。

圖1 不同腫瘤MECOM 的表達(dá)情況

2.2 MECOM在卵巢組織和卵巢癌組織中表達(dá)情況 在Oncomine 數(shù)據(jù)庫中，有5 個數(shù)據(jù)集涉及MECOM 在卵巢組織和不同類型卵巢癌組織中的表達(dá)情況，包括10 項研究，所有研究均提示MECOM在不同類型卵巢癌（卵巢漿液性腺癌、透明細(xì)胞癌、黏液性腺癌、子宮內(nèi)膜樣腺癌）組織中高表達(dá)，進(jìn)一步薈萃分析也提示兩者間的表達(dá)差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=1.58×10-6）。見圖2。

圖2 Oncomine 數(shù)據(jù)庫中MECOM 在卵巢癌中表達(dá)情況的薈萃分析

2.3 MECOM在卵巢癌中的突變分析 利用cBioportal網(wǎng)站提供的在線分析工具分析卵巢癌中MECOM 基因突變情況，發(fā)現(xiàn)有30%的卵巢癌患者M(jìn)ECOM 基因發(fā)生突變，突變類型為錯義突變、融合突變及截斷突變。其中錯義突變包括7 位的丙氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘K氨酸（A7T）、630 位的丙氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻z氨酸（A630S）、119 位的脯氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻z氨酸（P119S）、287 位的精氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樯彼幔≧287W）、711 位的酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻M氨酸（Y711H）、804 位的甘氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)槔i氨酸（G804V）；融合突變基因包括SLC7A14、LRRC31、LMAN2L；截斷突變S591Qfs*2、T567Dfs*26。見圖3。

圖3 MECOM 基因在卵巢癌中的突變分析

2.4 MECOM在卵巢癌中共表達(dá)分析 利用Coexpedia 數(shù)據(jù)庫查找MECOM 共表達(dá)基因，并繪制共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)圖，發(fā)現(xiàn)共有275 個與MECOM 共表達(dá)的基因，見圖4。根據(jù)相關(guān)性排序，排名前十的基因依次是MPZL2、PECAM1、ADGRL4、AQP1、CXADR、MCAM、ERG、GATA3、FLRT3 和EFNB2。對這些基因進(jìn)行GO 富集分析，它們參與的生物學(xué)過程見表1。

表1 GO 富集的MECOM 共表達(dá)基因相關(guān)性排名前十基因參與的功能

圖4 MECOM 共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)圖

2.5 MECOM相互作用蛋白網(wǎng)絡(luò)分析 使用STRING 網(wǎng)站提供的在線分析工具預(yù)測可能與MECOM 互相作用的蛋白，結(jié)果如圖5 所示，MECOM可能與NR2E1、MTA1、HDAC1、TP53、PPARG、EZH2、JUN、MBD3、HDAC2、CTBP1 相互作用發(fā)揮其生物學(xué)功能，其中，MECOM 蛋白與JUN、MBD3 蛋白相互作用分?jǐn)?shù)最高（均為0.967）。KEGG 富集的主要信號通路見表2。

表2 KEGG 富集的MECOM 相互作用蛋白主要信號通路

圖5 MECOM 蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)

2.6 MECOM與卵巢癌患者預(yù)后的關(guān)系通過Kaplan-Meier Plotter 數(shù)據(jù)分析MECOM 與卵巢癌患者預(yù)后間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在655 例卵巢癌患者中MECOM mRNA 高表達(dá)組總生存率低于低表達(dá)組（P=0.013）；614 例卵巢癌患者中MECOM mRNA 高表達(dá)組無進(jìn)展生存率高于低表達(dá)組（P=0.029）。見圖6。

圖6 MECOM 表達(dá)水平與卵巢癌患者預(yù)后的關(guān)系

3 討論

卵巢癌發(fā)病機制尚不明確，因其復(fù)發(fā)率及耐藥率高，成為婦科最難治療的惡性腫瘤，預(yù)后差，嚴(yán)重威脅女性健康[10]。盡管目前美國食品和藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）已推薦使用PARP 抑制劑作為卵巢癌維持治療或復(fù)發(fā)性卵巢癌的治療，但患者總生存期（OS）未見明顯延長，尋找治療的關(guān)鍵分子及靶點仍是研究的熱點和難點。

MECOM 也稱作EVI-1、PRDM3，作為轉(zhuǎn)錄因子在腫瘤發(fā)生中發(fā)揮關(guān)鍵作用[11]。EVI-1 的過表達(dá)常見于血液系統(tǒng)惡性腫瘤[12-14]和乳腺癌、幕下室管膜瘤、結(jié)直腸癌等實體瘤[15-17]。作為一種參與腫瘤發(fā)生的重要轉(zhuǎn)錄因子，其異常表達(dá)被報道為多種類型的惡性腫瘤的特征。Wu 等[18]研究稱MECOM 過表達(dá)可以促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，同時能抑制細(xì)胞凋亡，有望成為乳腺癌治療的有效靶點。Zhu 等[19]研究顯示結(jié)直腸癌患者中EVI-1 表達(dá)與JNK、c-Jun表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，此外，EVI-1 聯(lián)合JNK、c-Jun 可用于預(yù)測結(jié)直腸癌不良預(yù)后。Jazaeri 等[20]表示在將EVI-1作為卵巢癌的致癌基因或治療靶點之前，還需要進(jìn)一步的研究。Ma 等[21]研究稱EVI-1 靶向的蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）通過誘導(dǎo)自噬促進(jìn)高級別漿液性卵巢癌的轉(zhuǎn)移及順鉑耐藥。另有研究表明EVI-1與卵巢癌耐藥有關(guān)，異常擴增可能導(dǎo)致一線化療反應(yīng)差[22]。

公共的基因組學(xué)數(shù)據(jù)庫為人們提供了深入探討腫瘤發(fā)生、發(fā)展分子機制的平臺，也是一種簡易手段獲取腫瘤研究相關(guān)數(shù)據(jù)的理想工具。本研究利用生物信息學(xué)方法對多個數(shù)據(jù)庫中與MECOM 有關(guān)的卵巢癌數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先在Oncomine 數(shù)據(jù)庫檢索發(fā)現(xiàn)MECOM 基因在多種腫瘤中差異表達(dá)，其在卵巢癌組織中高表達(dá)，并通過GEPIA 數(shù)據(jù)庫得到證實。利用cBioportal 在線網(wǎng)站對MECOM 基因進(jìn)行突變分析發(fā)現(xiàn)有30%的卵巢癌患者發(fā)生基因突變，突變類型為錯義突變、融合突變及截斷突變。這些突變可能對表達(dá)產(chǎn)物無影響或有益，但多數(shù)可能導(dǎo)致有害效應(yīng)或致死效應(yīng)，而這種突變或能作為一種新型潛在的治療靶點，用于開發(fā)新的腫瘤治療策略。MECOM 基因共表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)這些共表達(dá)基因主要參與細(xì)胞外基質(zhì)的調(diào)節(jié)、細(xì)胞黏附、細(xì)胞增殖正調(diào)節(jié)、膠原蛋白分解代謝及腫瘤發(fā)生、發(fā)展（PI3K-Akt 通路）等。STRING蛋白網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)，MECOM 蛋白與NR2E1、MTA1、HDAC1、TP53、PPARG、EZH2、JUN、MBD3、HDAC2和CTBP1 蛋白之間存在相互作用，這些蛋白參與的信號通路與腫瘤生成、腫瘤中的轉(zhuǎn)錄失調(diào)、慢性白血病、病毒致癌和細(xì)胞周期等相關(guān)。Kaplan-Meier Plotter數(shù)據(jù)庫中關(guān)于MECOM mRNA 的表達(dá)對卵巢癌患者預(yù)后的影響提示高表達(dá)組OS 低于低表達(dá)組，而無進(jìn)展生存期結(jié)果卻相反，提示MECOM 基因表達(dá)水平對卵巢癌患者的預(yù)后有一定預(yù)測作用。

綜上所述，本研究通過對MECOM 基因在卵巢癌中全面的檢索和分析，發(fā)現(xiàn)MECOM 基因在卵巢癌組織中高表達(dá)，且該基因編碼的蛋白與多個蛋白相互作用發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)，但其在卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展過程中的具體機制仍需要進(jìn)一步研究。另外，MECOM 與卵巢癌患者的預(yù)后密切相關(guān)，這為卵巢癌的分子靶向治療提供了新的思路。