馬玉博，張乃文，潘 博，劉曉雪，任鳳云

(1.牡丹江醫(yī)學(xué)院；2.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院影像科，黑龍江 牡丹江 157011)

卵巢癌是世界上最致命的婦科惡性腫瘤之一，盡管其他婦科癌癥的發(fā)病率較高，但卵巢癌的死亡率是位居女性生殖系統(tǒng)腫瘤第一位[1]，對(duì)人類的健康造成較嚴(yán)重的危害。所以早發(fā)現(xiàn)、早診斷對(duì)卵巢癌的治療顯得尤為關(guān)鍵。BUB1是一種有絲分裂檢查點(diǎn)絲氨酸/蘇氨酸激酶，在染色體分離[2-3]及中腎細(xì)胞癌[4]、乳腺癌[5]的發(fā)生發(fā)展中均發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但BUB1目前在卵巢癌的研究中相對(duì)較少。故本文利用多個(gè)在線數(shù)據(jù)庫(kù)分析BUB1在卵巢癌中的表達(dá)，分析BUB1和免疫細(xì)胞浸潤(rùn)在卵巢癌中的作用及對(duì)卵巢癌病人預(yù)后的影響，為進(jìn)一步研究BUB1在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后中的意義提供一定理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 BUB1在各種腫瘤中的表達(dá)ONCOMINE數(shù)據(jù)庫(kù)能夠提供正常組織和腫瘤組織中的基因差異表達(dá)，通過(guò)ONCOMINE數(shù)據(jù)庫(kù)分析BUB1在各種腫瘤中的表達(dá)情況，篩選條件為：(1)gene：BUB1；(2)cancer type：Ovarian Cancer；(3)data type：mRNA；(4)analysis type：cancer vs normal analysis；(5)設(shè)置臨界值為P<0.001，F(xiàn)old Change>2，Gene Rank=Top10%，檢索BUB1在各種腫瘤中的表達(dá)。

1.2 BUB1在卵巢癌中的表達(dá)及相關(guān)性分析

1.2.1 BUB1在卵巢癌與正常組織中的表達(dá)水平 利用GEPIA數(shù)據(jù)庫(kù)分析BUB1在卵巢癌中的表達(dá)情況，篩選條件為：(1)Expression DIY：Box plot；(2)Gene：BUB1；(3)Datasets Selection：OV。其他設(shè)為默認(rèn)值，據(jù)此分析BUB1在卵巢癌中的表達(dá)情況。

1.2.2 BUB1與關(guān)鍵基因的相關(guān)性分析 利用GEPIA數(shù)據(jù)庫(kù)分析BUB1與關(guān)鍵基因的相關(guān)性分析，在數(shù)據(jù)庫(kù)檢索界面中輸入檢索條件：(1)correlation analysis；(2)gene A：BUB1，gene B：AURKA、DLGAP5、KIF2C、TPX2；(3)Dataset selection：OV。

1.3 BUB1與卵巢癌患者預(yù)后的關(guān)系利用Kaplan-Meier Plotter數(shù)據(jù)庫(kù)檢索分析BUB1的表達(dá)水平與卵巢癌患者預(yù)后的關(guān)系。檢索條件：(1)選擇：Ovarian Cancer；(2)Gene：BUB1；(3)Split Patients By：Auto Select Best Cutoff；(4)Survival：選擇“OS”，在以上篩選條件下，分析BUB1的表達(dá)水平與卵巢癌患者預(yù)后的關(guān)系。

1.4 BUB1在卵巢癌中的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)通過(guò)Coexpedia數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)BUB1進(jìn)行在卵巢癌中的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析。篩選條件為：(1)Submit：Human BUB1；(2)MeSH incl.Neoplasms：Ovarian Neoplasms，得到BUB1在卵巢癌中的共表達(dá)基因網(wǎng)絡(luò)圖。利用score篩選關(guān)鍵基因進(jìn)行研究。

1.5 基因富集分析利用FunRich軟件進(jìn)行基因注釋分析，分別顯示BUB1及共表達(dá)基因的細(xì)胞組成、分子功能、生物學(xué)過(guò)程。篩選條件：(1)Add dataset：輸入BUB1和通過(guò)Coexpedia獲得的Score>13的19個(gè)基因；(2)gene enrichment analysis：cellular component、molecular function、biological process；(3)臨界值設(shè)定為P<0.05。通過(guò)WebGestalt數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行KEGG通路富集分析，以探討B(tài)UB1在基因功能及信號(hào)通路中的作用。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用數(shù)據(jù)庫(kù)默認(rèn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。單因素方差分析正常組織和卵巢癌中BUB1的表達(dá)；Pearson分析BUB1與其關(guān)鍵基因的表達(dá)相關(guān)性；病人的生存率利用Kaplan-Meier計(jì)算，log-rank檢驗(yàn)比較BUB1高、低表達(dá)組的生存率。P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 BUB1在各種腫瘤中的表達(dá)Oncomine數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索結(jié)果顯示，BUB1在各腫瘤中表達(dá)的相關(guān)研究有424項(xiàng)，其中高表達(dá)85項(xiàng)，低表達(dá)15項(xiàng)。BUB1在結(jié)直腸癌、肺癌、淋巴瘤、胃癌、肉瘤等組織中均呈現(xiàn)高表達(dá)，未見(jiàn)低表達(dá)情況，見(jiàn)圖1。

圖1 Oncomine數(shù)據(jù)庫(kù)中BUB1在各種腫瘤中的表達(dá)情況

2.2 BUB1在卵巢癌組織和正常組織中的表達(dá)差異在GEPIA數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)卵巢癌組織(426例)及正常組織(88例)在mRNA水平上的表達(dá)情況進(jìn)行比較，結(jié)果表明，BUB1在卵巢癌組織中的表達(dá)水平顯著高于正常組織，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)圖2。

圖2 BUB1在卵巢癌組織和正常組織中的表達(dá)差異

2.3 BUB1與卵巢癌患者預(yù)后的關(guān)系Kaplan-Meier Plotter數(shù)據(jù)庫(kù)分析BUB1的表達(dá)水平對(duì)腫瘤病人總生存期的影響，提示高表達(dá)水平的BUB1在卵巢癌中預(yù)示更差的總生存期(P=0.0024)，見(jiàn)圖3。

圖3 BUB1表達(dá)與卵巢癌患者生存的關(guān)系

2.4 BUB1在卵巢癌中的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在本研究中，通過(guò)Coexpedia數(shù)據(jù)庫(kù)選擇出BUB1在卵巢癌中的共表達(dá)基因共170個(gè)，見(jiàn)圖4。其中score>13的共表達(dá)基因有19個(gè)：AURKA、DLGAP5、KIF2C、TPX2、BUB1B、DEPDC1、KIF23、CDCA3、TTK、ASPM、BIRC5、HJURP、PRC1、CENPF、TOP2A、KIF20A、CCNB2、PTTG1和CCNB1。按score高低排序，篩選出排名前4的關(guān)鍵基因進(jìn)一步分析，關(guān)鍵基因分別為AURKA、DLGAP5、KIF2C、TPX2。

圖4 BUB1在卵巢癌中的共表達(dá)分子網(wǎng)絡(luò)

2.5 基因富集分析結(jié)果Funrich軟件完成BUB1及共表達(dá)基因的注釋分析，細(xì)胞組成方面，7個(gè)基因主要分布在細(xì)胞核(P<0.001)，5個(gè)基因主要分布在細(xì)胞質(zhì)(P=0.015)；分子功能方面，TPX2在ATP結(jié)合方面發(fā)揮著重要作用(P=0.007)，DLGAP5在磷蛋白質(zhì)磷酸酶活性中發(fā)揮著作用(P=0.007)。生物學(xué)過(guò)程方面，PRC1參與細(xì)胞周期過(guò)程(P=0.024)，9個(gè)基因在細(xì)胞通訊和細(xì)胞傳導(dǎo)方面起著重要作用(P<0.05)。信號(hào)通路方面，4個(gè)基因參與FOXM1轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡(luò)通路(P<0.001)，5個(gè)基因參與有絲分裂前中期通路(P<0.001)。KEGG通路富集分析主要參與卵母細(xì)胞減數(shù)分裂、孕卵母細(xì)胞成熟、細(xì)胞周期的進(jìn)程。見(jiàn)表1至表3，圖5。

表1 BUB1共表達(dá)基因在各細(xì)胞組分中的富集情況

表2 BUB1共表達(dá)基因參與的分子功能

表3 BUB1共表達(dá)基因參與的生物學(xué)過(guò)程

圖5 BUB1共表達(dá)基因的KEGG富集分析

2.6 BUB1與關(guān)鍵基因的相關(guān)性分析結(jié)果GEPIA數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，BUB1在mRNA的表達(dá)水平與AURKA、DLGAP5、KIF2C和TPX2的mRNA表達(dá)呈顯著正相關(guān)，其相關(guān)性系數(shù)R分別為0.77、0.84、0.81、0.76，見(jiàn)圖6。

圖6 BUB1與關(guān)鍵基因表達(dá)的相關(guān)性

3 討論

在全球范圍內(nèi)，卵巢癌是女性中第七種常見(jiàn)惡性腫瘤[6]。隨著年齡的增長(zhǎng)，卵巢癌的患病率不斷增加，特別是在45歲以后，診斷的平均年齡為63歲[7]。女性月經(jīng)初潮的提前發(fā)生可能會(huì)提高卵巢癌風(fēng)險(xiǎn)。研究還發(fā)現(xiàn)，母乳喂養(yǎng)的女性比不采用母乳喂養(yǎng)的女性風(fēng)險(xiǎn)更低[8-10]。手術(shù)、靶向、化療、放療是卵巢癌的治療方法，其中手術(shù)仍然是治療卵巢癌的最有效方法，然而早期卵巢癌病癥隱匿，大部分病人檢查時(shí)多為中晚期，常錯(cuò)過(guò)最合適的治療機(jī)會(huì)。故找到新的潛在治療靶標(biāo)具備極為關(guān)鍵的實(shí)際意義。BUB1在有絲分裂中起主要作用，可維持染色體的正確分離[11]。BUB1在胃癌中的高表達(dá)能夠降低腫瘤免疫抑制，而且利于評(píng)價(jià)胃癌病人的預(yù)后[12]。在肉瘤患者中，BUB1的高表達(dá)和較低的總體無(wú)病生存率有關(guān)，研究證實(shí)BUB1是肉瘤患者的潛在治療靶點(diǎn)[13]。Zhu等[14]發(fā)現(xiàn)，BUB1可以通過(guò)激活SMAD2的磷酸化來(lái)促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖。以上研究表明BUB1基因可能在多種癌癥中起著不同方面的作用。

本文通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的分子來(lái)探討卵巢癌組織中BUB1的表達(dá)與病人預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果顯示，在大部分癌癥中BUB1高表達(dá)(高表達(dá)85項(xiàng)，低表達(dá)15項(xiàng))，其中BUB1在卵巢癌中表達(dá)增高的有2項(xiàng)。進(jìn)一步通過(guò)GEPIA數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證，結(jié)果和之前的研究大致相同。Kaplan-Meier Plotter數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)現(xiàn)，BUB1 mRNA低表達(dá)組中，卵巢癌病人的OS明顯增加，可推測(cè)BUB1在卵巢癌低表達(dá)的病人中可能有較好的預(yù)后。利用Coexpedia數(shù)據(jù)庫(kù)、FunRich軟件和WebGestalt對(duì)BUB1相關(guān)聯(lián)的一系列蛋白進(jìn)行功能注釋，并分析KEGG信號(hào)通路的富集情況；功能注釋主要涉及細(xì)胞傳導(dǎo)等。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，BUB1與AURKA、DLGAP5、KIF2C和TPX2的表達(dá)均有明顯的相關(guān)性。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)BUB1在卵巢癌組織中呈現(xiàn)高表達(dá)，和卵巢癌的預(yù)后顯著相關(guān)，且提示BUB1可能作為卵巢癌的潛在預(yù)后生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。