基于生物信息学分析双硫死亡相关基因PDLIM1 mRNA在多种肿瘤中的表达及临床应用价值.pdf
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1、36现代检验医学杂志第 39 卷第 1 期2024 年 1 月J Mod Lab Med,Vol.39,No.1,Jan.2024基于生物信息学分析双硫死亡相关基因 PDLIM1 mRNA 在 多种肿瘤中的表达及临床应用价值刁迅1,范绮雨1,耿良栋2,刘继斌1,朱卫华1(1.南通大学附属肿瘤医院,江苏南通 226006;2.南通大学附属医院普外科,江苏南通 226001)摘要:目的分析双硫死亡(disulfidptosis)相关基因人 PDZ 和 LIM 域蛋白 1(PDZ and LIM domain protein 1,PDLIM1)mRNA 在多种肿瘤中的表达及作用。方法通过仙桃学术网站
2、分析 PDLIM1 mRNA 的表达情况。利用仙桃学术网站和 Sangerbox 3.0 数据分析平台探究 PDLIM1 在 33 种肿瘤中的诊断和预后能力。利用 TISIDB 数据库分析 PDLIM1 与临床分级和分期的相关性。在Sangerbox 3.0数据分析平台和Kaplan-Meier Plotter数据库中分析PDLIM1与肿瘤免疫相关性。通过 STRING 数据库和 Cytoscape 构建蛋白质互作网络(protein-protein interaction networks,PPI)。利用 Sangerbox 3.0 数据分析平台进行富集分析。最后利用GSCA(Gene Se
3、t Cancer Analysis)网站分析获得PDLIM1 mRNA表达与药物的敏感性。结果PDLIM1 mRNA 在 33 种肿瘤中表达量存在异质性。PDLIM1 在胆管癌(CHOL)、多形性胶质母细胞瘤(GBM)、肾透明细胞癌(KIRC)、肺腺癌(LUAD)、卵巢癌(OV)、胰腺癌(PAAD)、黑色素瘤(SKCM)和睾丸生殖细胞肿瘤(TGCT)中具有良好的诊断能力。PDLIM1 在胶质瘤(GBMLGG)、脑低级别胶质瘤(LGG)、混合肾癌(KIPAN)、多形性胶质细胞瘤(GBM)、间皮瘤(MESO)、葡萄膜黑色素瘤(UVM)和肾上腺皮质癌(ACC)中高表达预后差,而在肉瘤中低表达预后差。
4、PDLIM1 mRNA表达与头颈鳞状细胞癌(HIVSC)、肾乳头状细胞癌(KIRP)、子宫内膜癌(UCEC)、子宫癌肉瘤(UCS)和葡萄膜黑色素瘤(UVM)的分级,以及与宫颈癌、头颈鳞状细胞癌、子宫内膜癌和脑低级别胶质瘤肿瘤的分期有关。PDLIM1 与以前列腺癌为首的 36 种肿瘤的免疫浸润显著相关,且发现在 PDLIM1 mRNA 高表达的患者中经免疫治疗后的预后相对较好。PDLIM1在生物体内主要通过参与肌动蛋白细胞骨架、细胞黏附、肿瘤相关途径的调节来发挥作用,对以 Isoliquiritigenin 为首的多种药物敏感。结论PDLIM1 与多种肿瘤的临床预后和免疫浸润等方面密切相关,有望
5、成为一种肿瘤诊断和预后生物标志物或治疗靶点。关键词:生物信息学;PDZ 和 LIM 域蛋白 1;双硫死亡;肿瘤;免疫浸润中图分类号:R730.43文献标识码:A文章编号:1671-7414(2024)01-036-08doi:10.3969/j.issn.1671-7414.2024.01.007Analysis of Expression in Disulfidptosis-Related Gene PDLIM1 mRNA in Various Tumors and Its Clinical Application Value Based on BioinformaticsDIAO Xun1
6、,FAN Qiyu1,GENG Liangdong2,LIU Jibin1,ZHU Weihua1(1.Affiliated Tumor Hospital of Nantong University,Jiangsu Nantong 226006,China;2.Department of General Surgery,Affiliated Hospital of Nantong University,Jiangsu Nantong 226001,China)Abstract:ObjectiveTo analyze the expression and role of the disulfid
7、ptosis-related gene PDZ and LIM domain protein 1(PDLIM1)in various tumors.MethodsThe expression of PDLIM1 mRNA was analyzed by Xiantao website.The diagnostic and prognostic capabilities of PDLIM1 in 33 types of tumors were explored using the Xiantao website and Sangerbox 3.0 data analysis platform.T
8、he correlation between PDLIM1 and clinical classification and its staging was analyzed by the TISIDB database.The correlation between PDLIM1 and tumor immunity was analyzed by Sangerbox 3.0 data analysis platform and Kaplan-Meier Plotter database.Protein-protein interaction networks(PPI)were constru
9、cted by STRING database and Cytoscape,and were enriched by Sangerbox 3.0 data analysis platform.Finally,the GSCA website was applied to acquire the expression of PDLIM1 mRNA and its sensitivity to drugs.ResultsThere was heterogeneity in the expression of PDLIM1 mRNA among 33 tumors.PDLIM1 had good d
10、iagnostic ability in cholangiocarcinoma(CHOL),glioblastoma multiforme(GBM),kidney renal clear cell carcinoma(KIRC),lung adenocarcinoma(LUAD),ovarian cancer(OV),pancreatic cancer(PAAD),skin cutaneous melanoma(SKCM)and testicular germ cell tumor(TGCT).High expression of PDLIM1 mRNA in glioma,low-grade
11、 glioma(LGG),KIPAN,GBM,uveal melanoma(UVM),and adrenocortical carcinoma(ACC)suggested poor prognosis,while low 基金项目:南通市科技局计划项目(JC22022027),江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX22-1637)。作者简介:刁迅(1998-),女,硕士,研究方向:临床检验诊断学,E-mail:。通讯作者:朱卫华:E-mail:,Tel:0513-86712016。37现代检验医学杂志第 39 卷第 1 期2024 年 1 月J Mod Lab Med,Vol.39,No
12、.1,Jan.2024expression in sarcoma suggested poor prognosis.PALIM1 mRNA expression was correlated with the classification of head and neck squamous cell carcinoma(HNSC),kidney renal papillary cell carcinoma(KIRP),uterine corpus endometrial carcinoma(UCEC),uterine carcinosarcomas(UCS),and UVM as well a
13、s the staging of cervical squamous cell carcinoma and endocervical adenocarcinoma(CESC),HNSC,UCEC,and LGG.PDLIM1 was significantly associated with immune infiltration of 36 tumors led by prostateadenocarcinoma(PRAD),and was found to have a relatively good prognosis after immunotherapy in patients wi
14、th high PDLIM1 mRNA expression.PDLIM1 exerted effects on organisms mainly through its involvement in the regulation of actin cytoskeleton,cell adhesion,and cancer-related pathways,and was sensitive to various drugs led by Isoliquiritigenin.ConclusionPDLIM1 was closely related to the clinical prognos
15、is and immune infiltration of a variety of tumors,and it is expected to be a cancer diagnostic and prognostic biomarker or therapeutic target.Keywords:bioinformatics;PDZ and LIM domain protein 1;disulfidptosis;tumor;immune infiltration双硫死亡(disulfidptosis)是新发现的一种因二硫化物应激诱导的细胞死亡的机制,与已知的细胞死亡机制不同,它与肌动蛋白细
16、胞骨架有关1。PDZ 和 LIM 域蛋白 1(PDZ and LIM domain protein 1,PDLIM1)是人 PDZ-LIM 蛋白家族的成员之一,又名(CLIM1)或 CLP36,是一种细胞骨架蛋白2。它可作为衔接分子,介导包括信号转导在内的蛋白质与细胞骨架相互作用3。尽管 PDLIM1 与肿瘤4-6之间的关系得到广泛的关注,但其在免疫微环境和作用机制等方面的作用仍不清楚。因此本研究拟通过生物信息学分析 PDLIM1 在表达水平、诊断、预后、免疫浸润、基因富集及药物敏感性等方面的情况。以期找到一种新的肿瘤诊断和预后生物标志物或治疗靶点,作为个性化患者治疗的基础。1材料与方法1.1
17、数据来源本研究中肿瘤的 PDLIM1 RNAseq 数据主要为美国加州大学圣克鲁兹分校(US Uni-versity of California Sant Cruz,UCSC)XENA(https:/ Toil 流程统一处理的TPM 格式的 RNAseq 数据。部分缺少 UCSC 数据的模块将利用癌症基因组图谱(the Cancer Genome Atlas,TCGA)中数据补充研究内容。数据处理方法:log2(value+1)。所有数据均在线数据库直接获取,不涉及伦理问题。文章中所涉及到的所有肿瘤及其相关缩写:肾上腺皮质癌(adrenocortical carcinoma,ACC),膀 胱
18、尿 路 上 皮 癌(bladder urothelial carcinoma,BLCA),乳腺浸润癌(breast invasive carcinoma,BRCA),宫 颈 癌(cervical squa-mous cell carcinoma and endocervical adenocarci-noma,CESC),胆 管 癌(cholangiocarcinoma,CHOL),结肠癌(colon adenocarcinoma,COAD),结直肠癌(colon adenocarcinoma/rectum adenocarci-noma esophageal carcinoma,COADRE
19、AD),弥 漫 性大 B 细胞淋巴瘤(lymphoid neoplasm diffuse large b-cell lymphoma,DLBC),食管癌(esophageal car-cinoma,ESCA),FFPE 试点二期(FFPE pilot phase II,FPPP),多形性胶质细胞瘤(glioblastoma mul-tiforme,GBM),胶 质 瘤(glioma,GBMLGG)、头颈鳞状细胞癌(head and neck squamous cell car-cinoma,HNSC),肾 嫌 色 细 胞 癌(kidney chromo-phobe,KICH),混合肾癌(pan
20、-kidney cohort(KICH+KIRC+KIRP),KIPAN),肾透明细胞癌(kidney renal clear cell carcinoma,KIRC),肾乳头状细胞癌(kidney renal papillary cell carcinoma,KIRP),急 性 髓 细 胞样白血病(acute myeloid leukemia,LAML),脑低级别胶质瘤(brain lower grade glioma,LGG),肝细胞肝 癌(liver hepatocellular carcinoma,LIHC),肺腺癌(lung adenocarcinoma,LUAD),肺 鳞 癌(lu
21、ng squa-mous cell carcinoma,LUSC),间皮瘤(mesothelioma,MESO),卵巢癌(ovarian serous cystadenocarcinoma,OV),胰腺癌(pancreatic adenocarcinoma,PAAD),嗜铬细胞瘤和副神经节瘤(pheochromocytoma and paraganglioma,PCPG),前 列 腺 癌(prostate adenocar-cinoma,PRAD),直肠腺癌(rectum adenocarcinoma,READ),肉 瘤(sarcoma,SARC),胃 癌(stomach adenocarci
22、noma,STAD),黑 色 素 瘤(skin cutaneous melanoma,SKCM),胃和食管癌(stomach and esoph-ageal carcinoma,STES),睾 丸 癌(testicular germ cell tumors,TGCT),甲 状 腺 癌(thyroid carcinoma,THCA),胸腺癌(thymoma,THYM),子宫内膜癌(uterine corpus endometrial carcinoma,UCEC),子宫肉瘤(uterine carcinosarcoma,UCS),葡萄膜黑色素瘤(uveal melanoma,UVM),骨肉瘤(o
23、steosarcoma,OS),白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL),神经母细胞瘤(neuroblastoma,NB),肾母细胞瘤(high-risk wilms tumor,WT)。1.2方法1.2.1获取 PDLIM1mRNA 的表达情况:利用仙桃学术(https:/www.xiantao.love/)中的“泛癌 分组比较”模块分析 PDLIM1 mRNA 在 33 种肿瘤中的表达情况。UCSC XENA 数据集中共有 18 102 例数据,包括:7 568 例来自 GTEx 正常数据、727 例来自 TCGA 癌旁数据、9 807 例来自 TCGA
24、肿瘤数据。使用人类蛋白质图谱(The Human Protein Atlas,38现代检验医学杂志第 39 卷第 1 期2024 年 1 月J Mod Lab Med,Vol.39,No.1,Jan.2024HPA)数据库(https:/www.proteinatlas.org/)中的“TISSUE”和“PATHOLOG”模块,探究 PDLIM1 蛋白在多个肿瘤组织及正常组织中免疫组织化学染色情况(抗体 HPA017010)。1.2.2探究 PDLIM1mRNA 在肿瘤中的诊断能力:利用仙桃学术中的“云诊断 ROC”模块绘制受试者工作特征(ROC)曲线探究 PDLIM1mRNA 表达在肿瘤中的
25、诊断能力。1.2.3探究 PDLIM1mRNA 表达与肿瘤患者总生存期的关系:利用 Sangerbox 3.0 数据分析平台(http:/ UCSC 数据库中 44 种肿瘤中的 PDLMI1 与总生存期(overall survival,OS)的关系,参数选择如下:数据来源(TCGA+GTEx),样本量(所有样本(79 630),数据变换 log2(x+1)。1.2.4探究 PDLIM1 mRNA 表达与临床分级、分期的相关性:利用 TISIDB(an integrated repository portal for tumor-immune system interactions)网站(ht
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