髓樣鋅指蛋白1 在卵巢癌中的表達及其與預后的關系

陳瑞芳 岳薈然 李文質 鹿 欣 李 俊

（復旦大學附屬婦產科醫院婦科 上海 200011）

卵巢癌是婦科致死性最高的惡性腫瘤，多數患者就診時已處于發生侵襲轉移的晚期階段。經過初始的瘤體減滅術聯合鉑類為基礎的化療，大多數得到臨床緩解的患者仍面臨著較高的復發和死亡風險，其5 年生存率始終徘徊在20%~30%。盡管化療方案在不斷更新和改進，但是患者生存預后的改善卻十分有限［1］。因此，尋找新的卵巢癌預后標記物，從分子水平闡明影響卵巢癌患者預后的機制，進而開發新的靶向治療藥物以提高卵巢癌患者的預后顯得尤為重要。

髓樣鋅指蛋白 1（myeloid zinc finger 1，MZF1）屬于掃描鋅指蛋白（scan-zinc finger，SCAN-ZF）家族。MZF1 最初被發現是參與造血發育過程的轉錄因子［2］，可以調節造血細胞的分化和增殖［3］，上調MZF1 的表達可誘發白血病。近年來，越來越多的研究證實MZF1 參與了腫瘤惡性進展的多個過程，包括侵襲轉移、化療耐藥、炎癥反應等，其異常表達與多種實體惡性腫瘤的發生密切相關，如神經母細胞瘤［4］、膠質瘤［5］、胃癌［6］、乳腺癌［7］和前列腺癌［8］等。但是，MZF1 在卵巢癌中的表達及其與卵巢癌患者預后的關系尚不清楚。

本研究利用基因表達數據庫（gene expression ominus，GEO）和癌癥基因組數據庫（The Cancer Genome Altas，TCGA），分析MZF1 在正常輸卵管上皮、低度惡性潛能的卵巢腫瘤（卵巢交界性腫瘤）和卵巢癌中的表達差異，并探討其表達高低與卵巢癌預后的關系。同時，采用基因富集分析（gene set enrichment analysis，GSEA），探究 MZF1 高表達和 MZF1 低表達的卵巢癌患者相關信號通路的差異。旨在探索MZF1是否可以作為預測卵巢癌預后的標記物。

資料和方法

差異表達分析GSE10971 數據集用于分析輸卵管上皮和卵巢癌組織中MZF1 的表達差異；GSE12172 數據集用于分析低度惡性潛能卵巢腫瘤（卵巢交界性腫瘤）和卵巢癌組織中MZF1 的表達差異 ；GSE10971 和 GSE12172 數 據 均 可 在 Pubmed 的GEO 數據庫公開免費獲取。

生存分析Kaplan Meier Plotter（http：//kmplot.com/analysis/）包含了1 656例卵巢癌患者的生存數據。我們利用Kaplan Meier Plotter 數據庫分析了MZF1 表達高低與卵巢癌無進展生存期（progression free survival，PFS）和總生存期（overall survival，OS）的關系。Kaplan-Meier Plotter 數據庫可免費公開獲取。

MZF1 相關信號通路分析我們選取了GSE26712 數據集中達到滿意瘤體減滅術的卵巢癌患者的芯片數據，并根據MZF1 的表達值，分別選取了MZF1 表達最低的10 例樣本和MZF1 表達最高的10 例樣本，采用GSEA 分析了MZF1 相關的潛在信號通路。

統計學分析差異表達分析采用兩獨立樣本t檢驗，生存分析采用 Kaplan-Meier 分析，P<0.05 為差異有統計學意義。GSEA 分析中FDR-q<0.05 為差異有統計學意義。

結 果

MZF1 在輸卵管上皮和卵巢癌中的表達差異既往文獻已經證實，卵巢癌起源于惡變的輸卵管上皮。所以，我們首先對比了MZF1 在輸卵管上皮和卵巢癌中的表達差異。GSE10971 數據集包含了24例輸卵管上皮和13 例卵巢癌的基因表達數據。我們提取MZF1 的表達值分析發現，MZF1 在卵巢癌中的表達明顯低于輸卵管上皮（圖1）。

圖1 MZF1 在輸卵管上皮和卵巢癌中的表達差異Fig 1 The differential expression of MZF1 between fallopian tubes epithelium and ovarian cancer tissues

MZF1 在低度惡性潛能的卵巢交界性腫瘤和卵巢癌中的表達差異我們對比了MZF1 在低度惡性潛能的卵巢交界性腫瘤和卵巢癌中的表達差異。GSE12172 數據集包含了30 例低度惡性潛能的卵巢交界性腫瘤和60 例卵巢癌的基因表達數據。我們提取了MZF1 的表達值分析發現，MZF1 在卵巢癌中的表達明顯低于卵巢交界性腫瘤中的表達（圖2）。

圖2 MZF1 在低度惡性潛能的卵巢交界性腫瘤和卵巢癌中的表達差異Fig 2 The differential expression of MZF1 between borderline ovarian tumors（BOT）and ovarian cancer tissues

MZF1 表達與卵巢癌預后的關系我們分析了MZF1 表達與卵巢癌無進展生存期及總生存期的關系。Kaplan-Meier Plotter 數據庫收集了GEO 數據庫和TCGA 數據中1 000 多例卵巢癌組織的芯片表達數據和臨床預后數據。由于卵巢癌患者術后殘留病灶大小與卵巢癌的預后密切相關，所以我們將上述數據庫的病例分成了兩組：達到滿意瘤體減滅術組（殘留病灶小于等于1 cm）和未達到滿意瘤體減滅術組（殘留病灶大于1 cm）。我們發現：在達到滿意瘤體減滅術的卵巢癌患者中，MZF1 高表達患者其 PFS（圖 3A，HR=0.80；95%CI：0.66-0.97；P=0.020；n=696）和 OS（圖3B，HR=0.71；95%CI：0.57-0.88；P<0.01；n=801）均明顯高于 MZF1 低表達患者；在未達到滿意瘤體減滅術的卵巢癌患者中，MZF1 表達高低與卵巢癌患者的PFS（圖3C，HR=1.16；95%CI：0.93-1.47；P=0.190；n=459）和 OS（圖3D，HR=0.81；95%CI：0.65-1.01；P=0.064；n=536）無明顯相關性。

圖3 MZF1 表達高低與卵巢癌患者PFS 和OS 的關系Fig 3 The association of MZF1 expression with the survival of patients with ovarian cancer

MZF1 相關信號通路分析由于在達到滿意瘤體減滅術的卵巢癌患者中，MZF1 高表達的卵巢癌患者其OS 明顯高于MZF1 低表達的卵巢癌患者。因此，我們進一步用GSEA 分析了在達到滿意瘤體減滅術的卵巢癌患者中，MZF1 低表達和MZF1 高表達卵巢癌組織中基因富集的差異，以便找到MZF1 相關的信號通路。我們提取了GSE26712 數據庫中達到滿意瘤體減滅術的卵巢癌患者的芯片數據，并根據MZF1 的表達值，分別選取了MZF1 表達最低的10 例樣本和MZF1 表達最高的10 例樣本進行GSEA 富集分析。結果提示，MZF1 低表達組和MZF1 高表達組基因富集呈顯著差異。在MZF1低表達的患者中，炎癥反應相關基因（圖4A，FDR-q<0.01） 、上 皮 間 充 質 轉 化 （epithelial-tomesenchymal transition，EMT）相關基因（圖 4B，FDR-q<0.01）、血管生成相關基因（圖4C，FDR-q<0.05）和脂肪形成相關基因（圖4D，FDR-q<0.05）均顯著富集。

圖4 GSEA 分析MZF1 低表達和MZF1 高表達的卵巢癌組織間基因富集差異Fig 4 GSEA between tumors with high MZF1 expression and tumors with low MZF1 expression

討 論

本研究利用GEO 數據庫和TCGA 數據庫，并結合 GSEA 分析發現：（1）MZF1 在卵巢癌中的表達明顯低于正常輸卵管上皮和卵巢交界性腫瘤中的表達；（2）在達到滿意瘤體減滅術的卵巢癌患者中，MZF1 高表 達的卵 巢癌患 者 PFS 和 OS 長；（3）在MZF1 低表達的患者中，炎癥反應相關基因、EMT相關基因、血管生成相關基因和脂肪形成相關基因均顯著富集。

既往研究證實，MZF1 參與了腫瘤的侵襲轉移、增殖、耐藥等多個過程，其異常表達與多種腫瘤的發生發展及其預后密切相關［9］。但是，MZF1 在不同腫瘤中的作用并不一致，MZF1 既可以作為抑癌基因，也可以作為促癌基因。在T 細胞淋巴瘤中，MZF1 在腫瘤細胞株和原發腫瘤組織中的表達明顯低于正常對照T 淋巴細胞中的表達［10］。過表達MZF1 能顯著抑制T 細胞淋巴瘤的增殖、遷移和克隆形成能力。在前列腺癌中的研究結果與上述結果一致，抑制MZF1 的表達能顯著促進腫瘤細胞的增殖［11］。而在結直腸癌中，MZF1 則發揮相反的作用。過表達MZF1 能明顯增強結腸癌細胞的浸潤和遷移能力［12］。在乳腺癌中，MZF1 則可以通過調節腫瘤微環境，促進乳腺癌的增殖和侵襲轉移［13］。即使在同一腫瘤中，MZF1 既可以發揮抑癌基因的作用，也可以發揮促癌基因的作用。如在宮頸癌SiHa細胞中，過表達MZF1 能顯著抑制其浸潤和遷移能力［14］。而在宮頸癌HeLa 細胞中，其作用則完全相反［12］。在胃癌中，觀察到了與宮頸癌類似的結果，即MZF1 既可以作為促癌基因，也可以作為抑癌基因發揮作用［15-16］。引起上述結果差異的原因可能與不同腫瘤間的異質性以及同一腫瘤內的異質性有關。我們的研究證實MZF1 在卵巢癌組織中呈低表達，高表達MZF1 的卵巢癌患者預后好，提示其可能在卵巢癌中發揮抑癌基因的作用，并可能成為預測卵巢癌患者預后的潛在分子標記物。

在上述研究基礎上，我們還探索了與MZF1 表達相關的潛在信號通路。發現MZF1 低表達的卵巢癌患者中，炎癥反應相關基因、EMT 相關基因、血管生成相關基因和脂肪形成相關基因均顯著富集。而既往文獻已經證實，卵巢癌的發生發展與炎癥［17］、EMT［18］、血管生成［19］及脂肪代謝［20］均密切相關。Zhang 等［17］發現 UCHL3 通過穩定 TRAF2，激活NF-kB 信號通路及炎癥反應，進而促進卵巢癌的惡性進展。Taki 等［18］發現 Snail 通過促進 CXCR2 表達，促進卵巢癌細胞發生EMT，進而促進卵巢癌的惡性進展。Chen 等［19］研究證實，miR-204-5p 通過調節THBS1 的表達，促進卵巢癌的血管生成；動物實驗進一步表明抑制miR-204-5p 的表達，能顯著抑制卵巢癌的生長。Mukherjee 等［20］發現脂代謝相關蛋白FABP4 通過影響DNA 中5-羥甲基胞嘧啶的水平，上調侵襲轉移和細胞生長相關基因，促進卵巢癌的侵襲轉移和對鉑類藥物的耐藥，進而影響卵巢癌的預后。既往研究也表明，MZF1 參與了炎癥反應［6］、EMT［21］和血管生成［15］的調控過程。在胃癌中，MZF1 與 MT2A 相互形成復合體，調控NFKBIA 的表達，進而影響NF-kB 信號通路，提示MZF1 可能參與炎癥反應［6］。Ko 等［21］發現，MZF1可以上調EMT 相關基因N-cadherin 的表達，促進腫瘤細胞發生EMT，進而影響患者預后。研究發現［15］在胃癌中發現，miR-337-3p 下調 MZF1 的表達，抑制血管生成，進而抑制胃癌的惡性進展。MZF1是否也可以通過影響上述通路調控卵巢癌的惡性進展，有待分子生物學實驗進一步證實。

本研究證實MZF1 是預測卵巢癌預后的一個潛在分子標記物。未來可在細胞水平和動物實驗中進一步探索MZF1 的卵巢癌發生發展中的功能和潛在分子機制。

作者貢獻聲明陳瑞芳，李俊 數據采集和分析，論文構思、撰寫和修訂。岳薈然，李文質 數據采集和分析。鹿欣 統計分析。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。