ARHGAP30 在肺腺癌中的預后價值研究

劉澤宇，侯殿臣

（1.內蒙古民族大學第二臨床醫學院，內蒙古 通遼 028000；2.內蒙古林業總醫院 胸心血管外科，內蒙古 牙克石 022150）

0 引言

肺癌是全球腫瘤相關死亡的主要原因，占腫瘤致死總數的18%[1]。腺癌和鱗狀細胞癌是非小細胞肺癌的兩種主要類型[2]，其中肺腺癌是最常見的類型，占肺癌病例的40%[3-4]。盡管包括外科手術、放療、化療在內的綜合治療改善了非小細胞型肺癌的臨床療效，但5 年生存率仍然較低（15%）[5]。

在以往的研究中發現RhoGTP 酶在人體腫瘤組織中高表達，與腫瘤的發展、侵襲和轉移密切相關[6]。Rho GTP 酶是一組三磷酸鳥苷（GTP）結合蛋白，屬于Ras 超家族，它與Ras 超家族的所有成員一樣，在活性/GTP 結合和非活性/二磷酸鳥苷（GDP）結合之間形成[7]。Rho GTP 酶激活蛋白30（ARHGAP30）是Rho GTP 酶激活蛋白的成員，能夠增強GTP 的內在水解，并作為Rho GTP 酶的負調節因子。雖然ARHGAP30 已經被發現于可能是結直腸癌的潛在預后指標，并且在肺癌中有抑癌作用，但其在不同癌癥中的表達差異、預后尚不清楚[8-9]。

本研究從生物信息學的角度進一步研究了ARHGAP30在肺腺癌中的表達水平，探討了ARHGAP30 在肺腺癌中的預后價值，以期望從生物信息學的角度證實其可作為肺腺癌的預后生物標志物，為肺腺癌的預后評估提供依據，進一步指導治療。

1 資料與方法

1.1 PrognoScan 數據庫分析

PrognoScan 數據庫（本文中簡稱P-S 數據庫）通過比較基因表達與相關結果之間的關系，進行基因預后價值的Meta分析。我們應用此數據庫來評估ARHGAP30 表達與肺腺癌患者結局之間的關系。患者的預后資料包括在大量已發表的癌癥微陣列數據集中的整體生存（OS）[10]。

1.2 Kaplan-Meier Plotter 數據庫分析

Kaplan-Meier Plotter 數據庫（本文中簡稱K-M 數據庫）是經典的線上生存分析工具，可快速獲取21 種癌癥類型的基因表達對生存的影響。我們使用這個工具來評估ARHGAP30 在各個癌癥類型數據集中的表達與生存之間的相關性[11]。

1.3 GEPIA2 數據庫分析

基因表達分析交互分析數據庫（GEPIA2）是一種基于TCGA 和GTEx 數據的癌癥與正常基因表達交互分析工具[12]。本研究通過生存分析模塊分析了ARHGAP30 在TCGA 數據中不用類型癌癥表達與生存的關系，并利用腫瘤和正常組織數據集進行了分析。

1.4 統計學分析

本研究用Wilcoxon 檢驗評價差異表達的統計意義，用Kaplan-Meier Plotter 和GEPIA2 生成生存曲線，HR、P 值及Cox P 值采用對數秩檢驗，截斷點一般以中位數設置，P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 ARHGAP30 在癌癥預后中的預后價值

為了評價ARHGAP30 在癌癥生存中的預后價值，首先我們采集了P-S 數據庫的7 個數據集。發現ARHGAP30 的表達與肺癌、膀胱癌、乳腺癌和血液腫瘤等四種癌癥類型的生存率顯著相關，揭示了ARHGAP30 表達顯著影響非小細胞肺癌的無復發生存率。ARHGAP30 的低表達與非小細胞肺癌、濾泡性淋巴瘤和乳腺癌的預后不良有關，而膀胱移行細胞癌、多發性骨髓瘤、急性粒細胞白血病和乳腺癌則呈現相反的趨勢。因此，這些初步結果表明ARHGAP30 是非小細胞肺癌、膀胱癌、乳腺癌和血液腫瘤的潛在預后因素，見表1。

表1 通過P-S 數據庫描述ARHGAP30 在不同癌癥類型中的預后潛力

在此基礎上，我們應用GRPIA2 數據庫進一步分析，在TCGA 數據庫中收錄的33 種癌癥類型的RNA 測序表達數據，驗證了ARHGAP30 的預后潛力。圖1 顯示了ARHGAP30表達對不同癌癥類型生存的影響。當ARHGAP30 的表達水平高時，多形性膠質母細胞瘤患者具有更好的OS 和DFS。然而，肺腺癌的不良預后與ARHGAP30 水平降低有關。皮膚黑色素瘤的不良預后與ARHGAP30 低表達有關，SKCM的不良DFS 與ARHGAP30 低表達有關。此外，在低度惡性膠質瘤和肉瘤中，ARHGAP30 的表達與OS 呈正相關。隨后，通過K-M 數據庫的數據分析，我們發現ARHGAP30 低表達與肺癌、乳腺癌、卵巢癌存活率差有關，但在卵巢癌的OS 中其表達中與預后相關性較小。高ARHGAP30 水平預示著胃癌的不良預后。

圖1 ARHGAP30 表達對不同癌癥類型生存的影響

2.2 ARHGAP30 在肺腺癌不同因素下的預后價值

當我們發現ARHGAP30 的表達與肺腺癌患者預后不良有關時，我們接下來通過K-M 數據庫探討其潛在機制，以評估ARHGAP30 的表達與患者臨床病理結果之間的關系。我們發現ARHGAP30 的表達與總體生存率、首次進展和患者性別、組織學、TNM 分期、吸煙史有較高的相關性。我們進一步分析發現ARHGAP30 的表達與TNM 分期相關性更高，與肺腺癌患者的腫瘤侵襲，淋巴結轉移，遠處轉移相關，見表2。

表2 通過K-M 數據庫研究ARHGAP30 在肺腺癌不同因素下的預后價值

3 討論

ARHGAP30 是一種Rho A 和Rac1 特異性Rho GAP，參與調節細胞骨架組織和細胞粘附[13]。多項研究表明，ARHGAP30 是p53 乙酰化的關鍵調節因子和結直腸癌的潛在預后指標，它通過抑制Wnt/β-catenin 信號在肺癌中起抑癌作用。然而，ARHGAP30 在不同癌癥類型中的表達差異與預后意義之間的關系尚未得到全面的研究。

在本研究中，我們還從幾個大型數據庫中獲取和分析了廣泛的腫瘤樣本，發現ARHGAP30 的表達水平與多種類型腫瘤的預后相關，特別是肺腺癌。我們綜合分析發現ARHGAP30 的表達與肺癌、膀胱癌、乳腺癌和血癌等四種癌癥類型的生存密切相關。在不同廣泛樣本組成的三個大型癌癥數據庫中，我們發現ARHGAP30 在肺腺癌中的表達具有一致的預后相關性。首先對TCGA 數據庫來源的數據分析表明，ARHGAP30 表達下降與大多數腫瘤類型（肺腺癌、皮膚黑色素瘤、低級別腦膠質瘤、肉瘤）的預后不良有關，而該基因在多形成性膠質細胞瘤的表達與此相反。此外，我們應用K-M 數據庫中的數據進行分析，驗證了上述分析的結果。最后，我們綜合分析發現ARHGAP30 的表達與每個TNM 分期相關性較高，并與肺腺癌淋巴結轉移程度相對應，且TNM分期表現出了最高的風險比HR。這些發現有力的證明了ARHGAP30 是肺腺癌預后的生物標志物。

本次研究發現ARHGAP30 的表達水平與多種類型腫瘤的預后相關，特別是肺腺癌。我們證明了ARHGAP30 是肺腺癌中一種潛在的預后相關生物標志物，為了解ARHGAP30在不同類型的腫瘤組織表達差異、預后意義的相關性提供了一個新的方向。在我們的臨床工作中，我們可以嘗試通過量化肺腺癌患者手術標本中ARHGAP30 的mRNA 表達水平來評估患者的惡性程度，預測患者的預后。我們建議針對ARHGAP30 在腫瘤免疫學領域進行進一步研究，以望進一步闡述該基因在肺腺癌中與免疫系統的相關機制。