引用本文: 曹靈杰, 郭宇杰, 李沛泉, 甄妍, 王潤陽, 魏佳慶. H2AFX 基因在肺腺癌中的表達及對預后的影響. 華西醫學, 2022, 37(2): 224-230. doi: 10.7507/1002-0179.202008178 復制
肺癌是全世界癌癥死亡的主要原因之一[1]。其中肺腺癌約占所有肺癌的 40%,是最常見的亞型,每年導致 50 多萬人死亡[2]。大多數肺癌患者在診斷時處于癌癥晚期,常規的治療手段存在較大的局限性[3],因此肺癌患者的預后極差,預計 5 年生存率僅為 18%[4]。即使是診斷在疾病的早期階段,通過手術切除后,肺腺癌依然可在數月內重復出現,并轉移到局部或遠處淋巴結[5]。隨著高通量基因組學的發展,多種與肺腺癌預后相關的基因已被發現,但關于其有效性仍存在一些爭議[6]。因此,探索新的與肺腺癌預后相關的生物標志物以改善診斷和治療至關重要[7]。H2A 組蛋白家族成員 X(H2A histone family, member X,H2AFX)的磷酸化形式 γ-H2AFX 通過重組染色質并防止 DNA 斷裂末端的分離來調節 DNA 修復機制[8],在維持染色質結構和遺傳穩定性方面具有極其重要的作用[9]。有研究指出,H2AFX 在乳腺癌[10]、胃癌[11]、肝細胞癌[12]、卵巢癌[13]、非霍奇金淋巴瘤[14]、慢性淋巴細胞白血病[15]、神經母細胞瘤[16]、轉移性腎上腺皮質癌[17]等的發生發展中發揮了重要作用。但 H2AFX 基因在肺腺癌中的表達及其與肺腺癌的臨床病理學特征和預后的關系尚未明確。因此,本研究基于腫瘤基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas,TCGA)數據庫,分析 H2AFX 基因在肺腺癌發生發展中的作用及其可能參與的信號通路,為肺腺癌提供新的分子生物學標志物。
1 資料與方法
1.1 資料來源
進入 TCGA 官網并下載肺腺癌患者的轉錄本數據(RNA-seq)。其中腫瘤組織樣本 497 例,癌旁組織樣本 54 例。而后繼續在 TCGA 數據庫上下載并提取肺腺癌患者的臨床信息,包括生存時間、TNM 分期、年齡、性別等,以備后續分析使用。
1.2 腫瘤樣本和癌旁樣本中 H2AFX 表達情況
提取 H2AFX 在腫瘤樣本和癌旁樣本中的表達量。運用 R 3.6.0 軟件對 H2AFX 在腫瘤樣本和癌旁樣本中的表達進行 Wilcoxon 秩和檢驗。同時采用符號 Wilcoxon 秩和檢驗對 TCGA-LUAD 數據集中的配對樣本進行差異表達分析。雙側檢驗水準 α=0.05。
1.3 H2AFX 與患者臨床病理特征的關系
將肺腺癌患者 H2AFX 的表達量進行 log2 轉化后,分別以 T 分期(以 T1 期為參照)、N 分期(以淋巴結轉移陰性為參照)、M 分期(以遠處轉移陰性為參照)、性別(以男性為參照)、年齡(以年齡≤60 歲為參照)作為因變量,以 H2AFX 的表達量作為自變量,利用 R 3.6.0 軟件對其與患者上述臨床病理特征進行單因素 logistic 回歸分析,計算比值比(odds ratio,OR)及其 95% 置信區間(confidence interval,CI)。雙側檢驗水準 α=0.05。
1.4 H2AFX 與患者預后的關系
根據肺腺癌患者中 H2AFX 表達量的中位數,將患者分為高表達組(表達量≥29.391)與低表達組(表達量<29.391)。利用 R 3.6.0 軟件,運用 Kaplan-Meier 法描述肺腺癌患者 H2AFX 的表達量高低與生存時間的關系,繪制生存曲線,并運用對數秩檢驗對高表達組與低表達組的生存曲線進行差異性檢驗。以年齡(以年齡≤60 歲為參照)、性別(以男性為參照)、T 分期(以 T1 期為參照)、N 分期(以淋巴結轉移陰性為參照)、M 分期(以遠處轉移陰性為參照)、H2AFX 的表達量(進行 log2 轉化后的連續變量)作為自變量,以生存時間作為因變量,使用單因素 Cox 回歸分析計算各自變量的風險比(hazard ratio,HR)及其 95%CI,從而得出各單因素發揮作用時對預后的影響。再通過繪制 Schoenfeld 殘差圖法來判斷比例風險假定(proportional hazards assumption,PH 假定)是否成立。然后以單因素 Cox 回歸分析得出的 P 值<0.10 的變量作為自變量納入標準,采用多因素逐步 Cox 回歸分析,評價 H2AFX 的預后價值,計算 HR 及其 95%CI。雙側檢驗水準 α=0.05。
1.5 基因富集分析
利用基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)方法分析 H2AFX 在肺腺癌發生發展中可能參與的信號通路。利用 GSEA 4.0.2 軟件分析來自 Molecular Signature Database(MsigDB)數據庫的 c2.cp.kegg.v7.0.symbols.gmt 數據集通路。所有其他參數按照默認設置。以 P 值和錯誤發現率(false discovery rate,FDR)均小于 0.05 的基因集作為富集顯著的基因集。
2 結果
2.1 肺腺癌患者的臨床病理特征
從 TCGA 數據庫共下載了 497 例臨床確診 H2AFX 表達陽性的肺腺癌患者數據,部分患者臨床信息不完整,其臨床病理特征見表1。

2.2 H2AFX 在腫瘤樣本和癌旁樣本中的表達
Wilcoxon 秩和檢驗分析表明,腫瘤組織樣本中 H2AFX 的表達量明顯高于癌旁組織(P<0.001)(圖1a)。在 TCGA-LUAD 數據集中共有配對樣本 54 例,經分析發現,腫瘤組織中 H2AFX 的表達量明顯高于癌旁組織(P<0.001)(圖1b)。

a.
2.3 H2AFX 的表達與患者臨床病理特征的聯系
使用單因素 logistic 回歸分析發現,H2AFX 的表達水平與患者的年齡、T 分期、N 分期具有相關性(P<0.05),而與 M 分期、性別無關(P<0.05)。見表2。

2.4 H2AFX 在肺腺癌中的表達與預后的關系
利用 Kaplan-Meier 法描述 H2AFX 高表達組(n=278)與低表達組(n=180)總體生存率曲線,并進行對數秩檢驗,結果發現,高表達組的總體生存率明顯低于低表達組(P<0.001)。見圖2。

以各臨床病理信息均完整的患者數據(n=316)進行單因素和多因素 Cox 回歸分析。單因素 Cox 回歸分析結果表明,T 分期(P<0.001)、N 分期(P<0.001)以及 H2AFX(P<0.001)均可以作為肺腺癌的預后因素(表3)。Schoenfeld 殘差圖顯示,對于模型中的變量,其系數未隨時間呈現顯著的變化趨勢,因此可認為 PH 假定成立(圖3)。多因素 Cox 回歸分析結果表示,T 分期[HR=1.34,95%CI(1.05,1.70),P=0.018]、N 分期[HR=1.54,95%CI(1.23,1.93),P<0.001]以及 H2AFX[HR=1.41,95%CI(1.11,1.78),P=0.004]可以作為肺腺癌的獨立預后因子(表2)。


a、b、c、d. 分別為自變量 T、M、N 和
2.5 GSEA 基因富集通路
使用 GSEA 進一步分析 H2AFX 在肺腺癌發展中參與的信號通路。分析結果表明,H2AFX 參與了細胞周期、同源重組、DNA 復制、堿基切除修復、剪切體、錯配修復、p53 信號通路、核苷酸切除修復、RNA 降解、RNA 聚合酶等通路。見表4、圖4。


BASE_EXCISION_REPAIR:堿基切除修復;CELL_CYCLE:細胞周期;DNA_REPLICATION:DNA 復制;HOMOLOGOUS_RECOMBINATION:同源重組;MISMATCH_REPAIR:錯配修復;NUCLEOTIDE_EXCISION_REPAIR:核苷酸切除修復;P53_SIGNALING_PATHWAY:p53 信號通路;RNA_DEGRADATION:RNA 降解;RNA_POLYMERASE:RNA 聚合酶;SPLICEOSOMF:剪接體
3 討論
H2AFX 是組蛋白 H2A 的一個變體,在 DNA 雙鏈斷裂受損的情況下,其第 139 位的絲氨酸殘基被磷脂酰肌醇 3-激酶家族成員快速磷酸化[9],γ-H2AFX(磷酸化的 H2AFX)可以募集 DNA 修復蛋白聚集到受損部位[18],以應對不同的細胞應激源,如 DNA 雙鏈斷裂、滲透應激、復制阻滯和體溫升高[9]。因此,H2AFX 在 DNA 修復及維持基因組的穩定性中發揮著重要的作用。但 DNA 損傷被修復后,γ-H2AFX 會被去磷酸化,因此 γ-H2AFX 在體外可以被廣泛用作 DNA 損傷標志物[19-20]。相反,如果 H2AFX 表達異常沒有得到適當的修復,DNA 損傷會促進基因組的不穩定性,這與癌前病變及癌癥的發生發展相關[21]。
以往的研究發現通常認為,H2AFX 可作為腫瘤的抑制因子,在腫瘤的發生發展過程中發揮關鍵作用。研究人員通過 TCGA 數據庫構建頭頸部腫瘤的蛋白質相互作用網絡發現,H2AFX 位于網絡的中心節點,其表達缺失可能有助于頭頸部鱗狀細胞癌的發展和對治療耐藥性的產生[22-23]。也有研究指出,H2AFX 的啟動子區域中的單核苷酸多態性改變也與腫瘤的發生有關[13]。還有 Huang 等[17]通過建立一個涉及腎上腺皮質癌轉移的競爭性內源 RNA 網絡推斷出,H2AFX 可能在腎上腺皮質癌中表現突出或缺失表達與腎上腺皮質癌的轉移有關[9]。關于 H2AFX 發揮抑制腫瘤發生的抑制機制方面,目前研究發現 H2AFX 磷酸化及其相關灶可以直接調節高級染色質結構,從而使斷裂的 DNA 末端保持連接在一起,可以防止斷裂末端的過早分離,從而可以抑制染色體易位,防止潛在的致瘤性的染色體重排[24]。同時,研究人員還發現 H2AFX 可以幫助防止程序性和一般性 DNA 斷裂的異常修復[25]。此外,單個 H2AFX 等位基因的丟失會損害基因組完整性并在 p53 缺失的情況下會增加對癌癥的易感性,增加腫瘤發生的風險[24]。由此可見,H2AFX 可作為腫瘤抑制因子保持基因組的穩定性,同時還可作為生物標志物對 DNA 損傷進行檢測[26]。研究表明 S139 磷酸化 H2AFX 的免疫檢測可用于量化細胞和組織中的 DNA 損傷,H2AFX 高磷酸化水平則表明細胞或組織中存在 DNA 修復缺陷和基因組的不穩定,并且與各種癌癥(包括乳腺癌、結直腸癌、肺癌、卵巢癌和黑色素瘤)的惡性程度和預后不良有關[27]。從而說明 H2AFX 表達水平具有早期診斷和判斷預后的價值[28]。但也有一些證據指出,在肝癌中 H2AFX 的表達上調[29],與其他相關基因一起構成肝癌的預后標志[30],且與肝癌的預后呈負相關[12]。同時 H2FAX 也可作為致癌中心基因,參與腎透明細胞癌的早期復發和惡化[31],其表達水平對于預測轉移潛能具有很高的預后價值。
值得注意的是,目前的部分研究發現,H2AFX 在肺腺癌中的作用可能與 H2AFX 表達促進基因組的穩定性和抑制腫瘤發生發展不同[18],同時 H2AFX 的表達情況與肺腺癌的發生發展和預后關系報道較少,其發揮作用的機制仍不明確。基于此,本研究通過對 TCGA 數據庫分析,通過比較 H2AFX 在不同肺腺癌樣本中表達水平后發現,H2AFX 在肺腺癌組織中表達高于正常組織,并且與患者的年齡、T 分期、N 分期顯著相關。進一步分析發現,H2AFX 的促進腫瘤作用可能與 H2AFX 參與了細胞周期、同源重組、DNA 復制、堿基切除修復、剪切體、錯配修復、p53 信號通路、核苷酸切除修復、RNA 降解、RNA 聚合酶等通路有關。這一結果與現有研究報道的 H2AFX 的表達可能參與了肺癌發生發展過程[32]一致。另有研究表明肺癌組織 H2AFX 蛋白水平顯著升高,H2AFX 可以促進非小細胞肺癌和骨肉瘤的放射抗性[18]。因此,與 H2AFX 對腫瘤有抑制作用不同,H2AFX 也可能是腫瘤促進劑,參與了肺腺癌的發生發展過程。同時,有研究通過免疫組織化學驗證,H2AFX 的高水平表達和肺腺癌的不良預后相關[33]。本研究通過 TCGA 數據庫分析 H2AFX 表達情況與患者生存預后情況發現,H2AFX 的表達水平與肺腺癌患者的生存時間也具有相關性,其表達水平愈高,預后愈差。由此,H2AFX 的高表達不僅與肺腺癌的發生有關,其表達情況對肺腺癌的預后有潛在的預測價值。
總之,本研究的價值在于,通過對 TCGA 數據庫進行分析發現,H2AFX 在肺腺癌患者中高表達,并且與患者的年齡、T 分期、N 分期顯著相關。另外,本研究也表明 H2AFX 的表達與肺腺癌的預后有相關性,H2AFX 可以作為肺腺癌患者的獨立預后因素,在肺癌的發生發展中發揮著潛在預測作用,可以為肺腺癌的治療提供新思路。然而,本研究也存在一些局限性。首先本研究的樣本量較少,還需要更大樣本量的進一步研究;其次,研究中使用的數據是從公開的數據庫中下載,缺乏我們自己研究中的原始數據,且僅通過生物信息學分析獲得的結果是不充分的。因此,需要通過相關實驗來進一步驗證這些結果,對 H2AFX 參與的分子信號通路及相關機制開展深入研究。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
肺癌是全世界癌癥死亡的主要原因之一[1]。其中肺腺癌約占所有肺癌的 40%,是最常見的亞型,每年導致 50 多萬人死亡[2]。大多數肺癌患者在診斷時處于癌癥晚期,常規的治療手段存在較大的局限性[3],因此肺癌患者的預后極差,預計 5 年生存率僅為 18%[4]。即使是診斷在疾病的早期階段,通過手術切除后,肺腺癌依然可在數月內重復出現,并轉移到局部或遠處淋巴結[5]。隨著高通量基因組學的發展,多種與肺腺癌預后相關的基因已被發現,但關于其有效性仍存在一些爭議[6]。因此,探索新的與肺腺癌預后相關的生物標志物以改善診斷和治療至關重要[7]。H2A 組蛋白家族成員 X(H2A histone family, member X,H2AFX)的磷酸化形式 γ-H2AFX 通過重組染色質并防止 DNA 斷裂末端的分離來調節 DNA 修復機制[8],在維持染色質結構和遺傳穩定性方面具有極其重要的作用[9]。有研究指出,H2AFX 在乳腺癌[10]、胃癌[11]、肝細胞癌[12]、卵巢癌[13]、非霍奇金淋巴瘤[14]、慢性淋巴細胞白血病[15]、神經母細胞瘤[16]、轉移性腎上腺皮質癌[17]等的發生發展中發揮了重要作用。但 H2AFX 基因在肺腺癌中的表達及其與肺腺癌的臨床病理學特征和預后的關系尚未明確。因此,本研究基于腫瘤基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas,TCGA)數據庫,分析 H2AFX 基因在肺腺癌發生發展中的作用及其可能參與的信號通路,為肺腺癌提供新的分子生物學標志物。
1 資料與方法
1.1 資料來源
進入 TCGA 官網并下載肺腺癌患者的轉錄本數據(RNA-seq)。其中腫瘤組織樣本 497 例,癌旁組織樣本 54 例。而后繼續在 TCGA 數據庫上下載并提取肺腺癌患者的臨床信息,包括生存時間、TNM 分期、年齡、性別等,以備后續分析使用。
1.2 腫瘤樣本和癌旁樣本中 H2AFX 表達情況
提取 H2AFX 在腫瘤樣本和癌旁樣本中的表達量。運用 R 3.6.0 軟件對 H2AFX 在腫瘤樣本和癌旁樣本中的表達進行 Wilcoxon 秩和檢驗。同時采用符號 Wilcoxon 秩和檢驗對 TCGA-LUAD 數據集中的配對樣本進行差異表達分析。雙側檢驗水準 α=0.05。
1.3 H2AFX 與患者臨床病理特征的關系
將肺腺癌患者 H2AFX 的表達量進行 log2 轉化后,分別以 T 分期(以 T1 期為參照)、N 分期(以淋巴結轉移陰性為參照)、M 分期(以遠處轉移陰性為參照)、性別(以男性為參照)、年齡(以年齡≤60 歲為參照)作為因變量,以 H2AFX 的表達量作為自變量,利用 R 3.6.0 軟件對其與患者上述臨床病理特征進行單因素 logistic 回歸分析,計算比值比(odds ratio,OR)及其 95% 置信區間(confidence interval,CI)。雙側檢驗水準 α=0.05。
1.4 H2AFX 與患者預后的關系
根據肺腺癌患者中 H2AFX 表達量的中位數,將患者分為高表達組(表達量≥29.391)與低表達組(表達量<29.391)。利用 R 3.6.0 軟件,運用 Kaplan-Meier 法描述肺腺癌患者 H2AFX 的表達量高低與生存時間的關系,繪制生存曲線,并運用對數秩檢驗對高表達組與低表達組的生存曲線進行差異性檢驗。以年齡(以年齡≤60 歲為參照)、性別(以男性為參照)、T 分期(以 T1 期為參照)、N 分期(以淋巴結轉移陰性為參照)、M 分期(以遠處轉移陰性為參照)、H2AFX 的表達量(進行 log2 轉化后的連續變量)作為自變量,以生存時間作為因變量,使用單因素 Cox 回歸分析計算各自變量的風險比(hazard ratio,HR)及其 95%CI,從而得出各單因素發揮作用時對預后的影響。再通過繪制 Schoenfeld 殘差圖法來判斷比例風險假定(proportional hazards assumption,PH 假定)是否成立。然后以單因素 Cox 回歸分析得出的 P 值<0.10 的變量作為自變量納入標準,采用多因素逐步 Cox 回歸分析,評價 H2AFX 的預后價值,計算 HR 及其 95%CI。雙側檢驗水準 α=0.05。
1.5 基因富集分析
利用基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)方法分析 H2AFX 在肺腺癌發生發展中可能參與的信號通路。利用 GSEA 4.0.2 軟件分析來自 Molecular Signature Database(MsigDB)數據庫的 c2.cp.kegg.v7.0.symbols.gmt 數據集通路。所有其他參數按照默認設置。以 P 值和錯誤發現率(false discovery rate,FDR)均小于 0.05 的基因集作為富集顯著的基因集。
2 結果
2.1 肺腺癌患者的臨床病理特征
從 TCGA 數據庫共下載了 497 例臨床確診 H2AFX 表達陽性的肺腺癌患者數據,部分患者臨床信息不完整,其臨床病理特征見表1。

2.2 H2AFX 在腫瘤樣本和癌旁樣本中的表達
Wilcoxon 秩和檢驗分析表明,腫瘤組織樣本中 H2AFX 的表達量明顯高于癌旁組織(P<0.001)(圖1a)。在 TCGA-LUAD 數據集中共有配對樣本 54 例,經分析發現,腫瘤組織中 H2AFX 的表達量明顯高于癌旁組織(P<0.001)(圖1b)。

a.
2.3 H2AFX 的表達與患者臨床病理特征的聯系
使用單因素 logistic 回歸分析發現,H2AFX 的表達水平與患者的年齡、T 分期、N 分期具有相關性(P<0.05),而與 M 分期、性別無關(P<0.05)。見表2。

2.4 H2AFX 在肺腺癌中的表達與預后的關系
利用 Kaplan-Meier 法描述 H2AFX 高表達組(n=278)與低表達組(n=180)總體生存率曲線,并進行對數秩檢驗,結果發現,高表達組的總體生存率明顯低于低表達組(P<0.001)。見圖2。

以各臨床病理信息均完整的患者數據(n=316)進行單因素和多因素 Cox 回歸分析。單因素 Cox 回歸分析結果表明,T 分期(P<0.001)、N 分期(P<0.001)以及 H2AFX(P<0.001)均可以作為肺腺癌的預后因素(表3)。Schoenfeld 殘差圖顯示,對于模型中的變量,其系數未隨時間呈現顯著的變化趨勢,因此可認為 PH 假定成立(圖3)。多因素 Cox 回歸分析結果表示,T 分期[HR=1.34,95%CI(1.05,1.70),P=0.018]、N 分期[HR=1.54,95%CI(1.23,1.93),P<0.001]以及 H2AFX[HR=1.41,95%CI(1.11,1.78),P=0.004]可以作為肺腺癌的獨立預后因子(表2)。


a、b、c、d. 分別為自變量 T、M、N 和
2.5 GSEA 基因富集通路
使用 GSEA 進一步分析 H2AFX 在肺腺癌發展中參與的信號通路。分析結果表明,H2AFX 參與了細胞周期、同源重組、DNA 復制、堿基切除修復、剪切體、錯配修復、p53 信號通路、核苷酸切除修復、RNA 降解、RNA 聚合酶等通路。見表4、圖4。


BASE_EXCISION_REPAIR:堿基切除修復;CELL_CYCLE:細胞周期;DNA_REPLICATION:DNA 復制;HOMOLOGOUS_RECOMBINATION:同源重組;MISMATCH_REPAIR:錯配修復;NUCLEOTIDE_EXCISION_REPAIR:核苷酸切除修復;P53_SIGNALING_PATHWAY:p53 信號通路;RNA_DEGRADATION:RNA 降解;RNA_POLYMERASE:RNA 聚合酶;SPLICEOSOMF:剪接體
3 討論
H2AFX 是組蛋白 H2A 的一個變體,在 DNA 雙鏈斷裂受損的情況下,其第 139 位的絲氨酸殘基被磷脂酰肌醇 3-激酶家族成員快速磷酸化[9],γ-H2AFX(磷酸化的 H2AFX)可以募集 DNA 修復蛋白聚集到受損部位[18],以應對不同的細胞應激源,如 DNA 雙鏈斷裂、滲透應激、復制阻滯和體溫升高[9]。因此,H2AFX 在 DNA 修復及維持基因組的穩定性中發揮著重要的作用。但 DNA 損傷被修復后,γ-H2AFX 會被去磷酸化,因此 γ-H2AFX 在體外可以被廣泛用作 DNA 損傷標志物[19-20]。相反,如果 H2AFX 表達異常沒有得到適當的修復,DNA 損傷會促進基因組的不穩定性,這與癌前病變及癌癥的發生發展相關[21]。
以往的研究發現通常認為,H2AFX 可作為腫瘤的抑制因子,在腫瘤的發生發展過程中發揮關鍵作用。研究人員通過 TCGA 數據庫構建頭頸部腫瘤的蛋白質相互作用網絡發現,H2AFX 位于網絡的中心節點,其表達缺失可能有助于頭頸部鱗狀細胞癌的發展和對治療耐藥性的產生[22-23]。也有研究指出,H2AFX 的啟動子區域中的單核苷酸多態性改變也與腫瘤的發生有關[13]。還有 Huang 等[17]通過建立一個涉及腎上腺皮質癌轉移的競爭性內源 RNA 網絡推斷出,H2AFX 可能在腎上腺皮質癌中表現突出或缺失表達與腎上腺皮質癌的轉移有關[9]。關于 H2AFX 發揮抑制腫瘤發生的抑制機制方面,目前研究發現 H2AFX 磷酸化及其相關灶可以直接調節高級染色質結構,從而使斷裂的 DNA 末端保持連接在一起,可以防止斷裂末端的過早分離,從而可以抑制染色體易位,防止潛在的致瘤性的染色體重排[24]。同時,研究人員還發現 H2AFX 可以幫助防止程序性和一般性 DNA 斷裂的異常修復[25]。此外,單個 H2AFX 等位基因的丟失會損害基因組完整性并在 p53 缺失的情況下會增加對癌癥的易感性,增加腫瘤發生的風險[24]。由此可見,H2AFX 可作為腫瘤抑制因子保持基因組的穩定性,同時還可作為生物標志物對 DNA 損傷進行檢測[26]。研究表明 S139 磷酸化 H2AFX 的免疫檢測可用于量化細胞和組織中的 DNA 損傷,H2AFX 高磷酸化水平則表明細胞或組織中存在 DNA 修復缺陷和基因組的不穩定,并且與各種癌癥(包括乳腺癌、結直腸癌、肺癌、卵巢癌和黑色素瘤)的惡性程度和預后不良有關[27]。從而說明 H2AFX 表達水平具有早期診斷和判斷預后的價值[28]。但也有一些證據指出,在肝癌中 H2AFX 的表達上調[29],與其他相關基因一起構成肝癌的預后標志[30],且與肝癌的預后呈負相關[12]。同時 H2FAX 也可作為致癌中心基因,參與腎透明細胞癌的早期復發和惡化[31],其表達水平對于預測轉移潛能具有很高的預后價值。
值得注意的是,目前的部分研究發現,H2AFX 在肺腺癌中的作用可能與 H2AFX 表達促進基因組的穩定性和抑制腫瘤發生發展不同[18],同時 H2AFX 的表達情況與肺腺癌的發生發展和預后關系報道較少,其發揮作用的機制仍不明確。基于此,本研究通過對 TCGA 數據庫分析,通過比較 H2AFX 在不同肺腺癌樣本中表達水平后發現,H2AFX 在肺腺癌組織中表達高于正常組織,并且與患者的年齡、T 分期、N 分期顯著相關。進一步分析發現,H2AFX 的促進腫瘤作用可能與 H2AFX 參與了細胞周期、同源重組、DNA 復制、堿基切除修復、剪切體、錯配修復、p53 信號通路、核苷酸切除修復、RNA 降解、RNA 聚合酶等通路有關。這一結果與現有研究報道的 H2AFX 的表達可能參與了肺癌發生發展過程[32]一致。另有研究表明肺癌組織 H2AFX 蛋白水平顯著升高,H2AFX 可以促進非小細胞肺癌和骨肉瘤的放射抗性[18]。因此,與 H2AFX 對腫瘤有抑制作用不同,H2AFX 也可能是腫瘤促進劑,參與了肺腺癌的發生發展過程。同時,有研究通過免疫組織化學驗證,H2AFX 的高水平表達和肺腺癌的不良預后相關[33]。本研究通過 TCGA 數據庫分析 H2AFX 表達情況與患者生存預后情況發現,H2AFX 的表達水平與肺腺癌患者的生存時間也具有相關性,其表達水平愈高,預后愈差。由此,H2AFX 的高表達不僅與肺腺癌的發生有關,其表達情況對肺腺癌的預后有潛在的預測價值。
總之,本研究的價值在于,通過對 TCGA 數據庫進行分析發現,H2AFX 在肺腺癌患者中高表達,并且與患者的年齡、T 分期、N 分期顯著相關。另外,本研究也表明 H2AFX 的表達與肺腺癌的預后有相關性,H2AFX 可以作為肺腺癌患者的獨立預后因素,在肺癌的發生發展中發揮著潛在預測作用,可以為肺腺癌的治療提供新思路。然而,本研究也存在一些局限性。首先本研究的樣本量較少,還需要更大樣本量的進一步研究;其次,研究中使用的數據是從公開的數據庫中下載,缺乏我們自己研究中的原始數據,且僅通過生物信息學分析獲得的結果是不充分的。因此,需要通過相關實驗來進一步驗證這些結果,對 H2AFX 參與的分子信號通路及相關機制開展深入研究。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。