盛月華,毛美亞,鄭筱嬌,杜勇明,柴景灝
卵巢癌是女性生殖系統三大惡性腫瘤之一,發病率居婦科惡性腫瘤第三位[1]。由于部位較深和起病隱匿,70%的卵巢癌患者被診斷時已經是晚期,并且出現遠處轉移。多數患者在2 年內復發,復發的卵巢癌缺乏有效的治療選擇。因此,卵巢癌的死亡率在婦科惡性腫瘤中高居榜首[2]。卵巢上皮性腫瘤是卵巢癌最常見的病理類型,占卵巢惡性腫瘤的80%~95%。因此,尋找有效的腫瘤標志物并研究其在卵巢癌發生發展中的作用,對闡明卵巢癌的病因機制、診斷、預防和治療具有重要意義。目前,對基因表達圖譜(GEO)中卵巢癌基因表達的研究較多,已篩選出數千種可能參與卵巢癌發展的差異表達基因[3]。本研究基于生物信息學方法分析微小染色體維持蛋白10(MCM10)在卵巢癌中的表達,分析其與臨床預后的關系,為卵巢癌的診斷和治療提供新的靶點,現報道如下。
1.1 資料來源 使用GEPIA 數據庫(gepia.cancerpku.cn)、人類蛋白質圖譜(Human Protein Atlas,HPA)數據庫(http://proteinatlas.org) 分析MCM10在卵巢癌及卵巢癌相關細胞株中的表達水平,分析卵巢癌中MCM2-MCM7 與MCM10 表達的相關性。利用在線網站Kmplot 數據庫(http://kmplot.com) 分析在基因芯片中MCM10 基因的表達與卵巢癌預后的相關性。
1.2 方法 在線GEPIA數據庫分析中,基于單基因分析卵巢癌組織和正常卵巢組織中MCM10 表達水平,選擇“Expression DIY”,輸入MCM10 基因名稱,選擇“OV”(卵巢癌)數據庫,|Log2FC |截斷值設置為1.0,P 值設置為0.01;選擇“Correlation”,分析MCM10 與其他MCMs 家族的相關性。在人類蛋白質圖譜數據庫中,輸入MCM10 基因名稱,選擇“cell line”中的“Ovarian cancer”,分析MCM10 表達水平。在線Kmplot數據庫中,通過運行R軟件(4.1.3 版本)“limma”包和“survival”包分析MCM10 在卵巢癌隊列中的表達水平及與總體生存率的關系。
1.3 統計方法 采用SPSS 26.0統計軟件進行分析,計量資料以均數±標準差表示,采用t檢驗,采用Kaplan-Meier 法分析MCM10 的表達水平與卵巢癌患者的預后關系。P <0.05 表示差異有統計學意義。
2.1 MCM10 在卵巢癌中的表達情況 共納入426例卵巢癌組織和88例正常卵巢組織,結果顯示MCM10在卵巢癌中的表達高于正常卵巢組織(P<0.05),見圖1a;在卵巢癌不同分期中,IV期MCM10 表達低于II和III 期(均P <0.05),見圖1b。MCM10 在卵巢癌細胞株HEY、A2780 和59M 中的表達水平位列前三,見圖2。

圖1 MCM10 在卵巢癌中的表達水平

圖2 MCM10 在卵巢癌細胞系中的表達情況
2.2 MCM10 與MCMs 基因表達的相關性分析MCM10與MCM2、MCM3、MCM4、MCM5、MCM6 和MCM7 表達均呈正相關(均P<0.05),見封三彩圖1。

圖1 MCM10 與MCM2、MCM3、MCM4、MCM5、MCM6 及MCM7 表達的相關性分析
2.3 MCM10 mRNA 表達與生存預后的關系MCM10三種不同探針(220651_s_at、222962_s_at和223570_at)均顯示MCM10 高表達組的卵巢癌患者預后差(均P <0.05),見圖3。

圖3 MCM10 三種不同探針(220651_s_at、222962_s_at 和223570_at)與卵巢癌患者的預后分析
MCMs蛋白家族是具有相同結構域的一類高度保守的蛋白質,在細胞周期中發揮著重要作用,在人類中包含MCM1 ~10,其中MCM2 ~7 和MCM10參與DNA 復制[4]。MCM10 是重要的復制因子,在G1 期經復制起始后,MCM10 可裝載至DNA 上,在S 期具有促進解旋酶激活和DNA 聚合酶加載的作用,從而促進DNA 延伸,參與蛋白質合成和維持基因組穩定性。有研究顯示MCM10 參與癌癥的發生發展過程,在乳腺癌[5]、神經膠質瘤[6]和食管癌[7]中MCM10 均發揮了重要作用。
MCM10 在細胞復制中可促進G0/G1 期,抑制細胞凋亡,從而與疾病惡化相關[8]。通過構建MCM10基因敲減卵巢癌細胞模型發現,MCM10 在卵巢癌中可促進細胞增殖和遷移,沉默MCM10 后可誘導產生活性氧;hsa-miR-877-3p具有通過靶向MCM10 調控卵巢癌細胞遷移和活性氧產生的作用[9]。本研究結果顯示,在卵巢癌患者中MCM10 高表達,而且腫瘤分期不同,MCM10 表達存在差異,表現為在卵巢癌IV 期患者中MCM10 表達低于II 和III 期(均<0.05)。在基因芯片研究中,MCM10 三個探針結果均顯示MCM10 高表達水平患者預后不良,揭示MCM10 高表達是卵巢癌患者預后差的重要因素。有研究顯示,MCM10 與B 細胞和CD8+T 細胞表達呈負相關,與CD4+T細胞和巨噬細胞表達呈正相關;這表明MCM10 在卵巢癌的免疫微環境中起關鍵作用[10]。因此,在卵巢癌中開展以MCM10 為靶點的藥物研發具有重要的臨床意義。
有研究表明MCMs 也參與多種惡性腫瘤的發生發展,miR-186-3p通過靶向調控MCM2 對宮頸癌的發生起促進作用[11]。MCM6 促進食管癌細胞增殖進而導致預后不良[12]。本研究結果顯示卵巢癌中MCM10 基因表達與MCM2、MCM3、MCM4、MCM5、MCM6 和MCM7 表達呈正相關,這揭示它們共同參與卵巢癌細胞的發生與發展,影響患者預后。MCM家族通過影響復制復合體的活化、DNA復制和合成等生物學行為過程參與卵巢癌的致病過程,甚至可能影響卵巢癌耐藥性等。因此,進一步闡述MCMs在卵巢癌中的功能有望為卵巢癌的靶標治療提供新的方向。
利益沖突 所有作者聲明無利益沖突
作者貢獻聲明 盛月華:論文撰寫;毛美亞、鄭筱嬌、杜勇明、柴景灝:數據整理、統計學分析