基于TCGA 数据集分析FZD5 在胶质瘤中的表达及临床意义

潘景臻，华实，王帅，张健，★

（1.潍坊医学院，山东 潍坊 261000；2.临沂市人民医院，山东 临沂 276003）

0 引言

胶质瘤是人类中枢神经系统中最常见的恶性肿瘤，尤其是胶质母细胞瘤，平均存活时间短至12-14 个月[1]。病理级别相同的胶质瘤患者预后差异极大[2]，放化疗敏感性也不尽相同，肿瘤异质性是造成这种结果的主要原因[3]。基因靶向治疗一直是胶质瘤治疗的研究热点。FZD5，属于7 次跨膜蛋白受体家族，主要作为Wnt 家族的受体。大量研究证明Wnt信号通路可以调节细胞的增殖、分化、极性、转移、粘附，在肿瘤的发生与发展中起着重要的作用[4-5]。FZD5 可通过激活Wnt 信号通路促进细胞增殖，分化和侵袭[6-7]。FZD5 的异常表达可影响乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌和口腔鳞状细胞癌等多种恶性肿瘤的发展。然而，FZD5 对胶质瘤的预后作用仍不清楚。本研究通过TCGA 公共数据库，研究FZD5 在胶质瘤中的表达对预后生存的影响，并探讨FZD5 在胶质瘤细胞发生、发展过程中的作用机制。

1 方法

1.1 数据筛选方法。下载TCGA 数据库中胶质母细胞瘤（GBM）的RNA-seq 数据166 例，低级别胶质瘤（LGG）的RNA-seq 数据512 例，利用Rx643.4.1 整理，纳入标准：①基因表达数据和临床数据完整；②患者经手术治疗且病理结果确诊为GBM 或LGG。将患者信息整合为包含RNA-seq表达量、临床参数和生存资料的数据集，以所有胶质瘤样本FZD5 表达量中位值为界，FZD5 表达量低于中位值的为低表达组（Low，L 组），反之为高表达组（High，H 组）。

1.2 统计学处理。运用统计学软件SPSS 21.0 进行数据处理。计量资料采用均数±标准差来表示，单样本的比较采用t 检验；计数资料采用以百分率（%）来表示，分析采用四格表卡方检验。生存分析采用Kaplan-Meier 分析。P＜0.05具有统计学差异。通过GSEA 从分子标签数据库中获得参照基因集，然后按缺省加权富集统计的方法对FZD5 进行单基因富集分析，设置随机组合次数为1000 次，选取P＜0.05 和FDR＜0.25 的基因集作为显著富集基因集。

2 结果

2.1 FZD5 的表达与临床病理学相关性。通过分析TCGA 数据库内GBM 和LGG 两组FZD5 表达数据，并与正常脑组织FZD5 的表达量进行差异性分析得知，FZD5 在胶质瘤中表达量明显高于正常脑组织，且与恶性程度呈正相关（图1A）。FZD5 表达量与患者的年龄及性别无关，与肿瘤级别和生存率有关（表1）。

2.2 FZD5 的表达与胶质瘤预后的相关性。Kaplan-Meier生存分析显示，FZD5 高表达的胶质瘤患者的无病生存期和总生存期时间明显的短于低表达患者（图1B，C），提示FZD5 表达量与生存时间显著负相关。

表1 FZD5 在胶质瘤中的表达与临床病理参数的关系

图1 FZD5 在胶质瘤中的表达及生存分析

2.3 FZD5 的功能基因集富集。GSEA 结果显示高表达FZD5 富集到了JAK-STAT 信号通路，细胞骨架通路，CAMs 通路和溶酶体通路（图2）。

图2 FZD5 相关富集基因集

3 讨论

既往研究报道了异常表达的FZD5 可以影响多种恶性肿瘤的预后。例如，在乳腺癌中，Wnt 信号通路的异常激活促使Wnt 家族与FZD5 结合，FZD5 激活糖原合成酶激酶-3β（GSK-3b），促进β-连环蛋白核转位和下游基因表达，进而增强乳腺癌细胞的增殖和侵袭。

我们通过生物信息学技术分析了TCGA 数据库中FZD5的mRNA 数据，结果显示FZD5 在胶质瘤中高表达，且与恶性程度呈正相关，并与生存时间呈显著负相关。高表达的FZD5 可视为胶质瘤患者预后的独立危险因素。富集分析结果发现FZD5 可能通过JAK-STAT 信号通路，调节肌动蛋白细胞骨架通路，CAMs 通路和溶酶体通路调节胶质瘤细胞的侵袭与增殖，我们猜测FZD5 通过与Wnt 分子结合，调节下游基因来激活上述信号通路，进而增加胶质瘤细胞对细胞外基质的粘附，促进肿瘤侵袭。

本研究发现高表达的FZD5 是胶质瘤患者预后不良的预测指标。FZD5 可能通过调节JAK-STAT 信号通路，细胞骨架通路，CAMs 通路和溶酶体通路以促进胶质瘤细胞的侵袭和增殖。但其中潜在的机制仍需通过进一步的实验来验证。