UBE2C基因在结直肠癌中表达及其对患者预后预测价值分析

高 峰，刘 娇，孙 勇，王 静，高 原，杨 琳，孙亚男，李 玲，杨 卓

北部战区总医院 1.内窥镜科;2.妇产科，辽宁 沈阳 110016

结直肠癌发病率位居恶性肿瘤的第三位，病死率位居第二位，严重威胁患者的生命健康[1]。泛素-蛋白酶体通路由泛素样共轭系统和蛋白酶体组成，承担细胞内90%左右的蛋白质降解工作。泛素样共轭系统由泛素激活酶、泛素偶联酶、泛素连接酶及泛素水解酶等组成[2-4]。UBE2C属于泛素偶联酶家族成员，其基因位于染色体20q12.13[5]。既往研究表明，UBE2C可以介导APC/C特异性靶蛋白的泛素化进程。共刺激分子细胞分裂周期蛋白(cell division cycle 20，CDC20)或钙黏附蛋白1(cadherin 1，Cdh1)与APC/C形成复合物(APC/C CDC20或APC/C Cdh1)，协助泛素分子从UBE2C传递到靶分子上[6]。本研究旨在探讨UBE2C基因在结直肠癌组织中的表达及其对患者预后的预测价值。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 数据提取 利用TCGA数据库(https://portal.gdc.cancer.gov/)选择数据来源为“COADREAD”中Seq-FPKM格式的RNA-seq数据，同时输入基因名称“UBE2C”检索，下载原始数据进行差异表达分析。共下载698例组织数据进行分析，其中结直肠癌组织647例，癌旁组织51例。

1.2 UBE2C的表达情况分析 选取自2016年1月至2017年6月于北部战区总医院进行手术治疗的50例结直肠癌患者为研究对象。所有患者术前未进行放化疗治疗。术中留取50例结直肠癌组织与对应的癌旁组织(距离肿瘤边缘>3 cm)。Trizol法提取组织RNA，Nanodrop 2 000检测样本浓度与纯度，组织RNA通过Prime-script RT试剂盒(Takara)进行逆转录反应，然后利用SYBR Premix ExTaq(Takara)试剂盒进行实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction，RT-PCR)，检测结直肠癌与癌旁组织中UBE2C的mRNA表达水平(引物序列为GAPDH-Forward:GGGAAACTGTGGCGTGAT;GAPDH-Reverse:GAGTGGGTGTCGCTGTTGA;UBE2C-Forward:GGATTTCTGCCTTCCCTGAA;UBE2C-Reverse:GATAGCAGGGCGTGAGGAAC)。收集临床样本的相关信息进行生存分析。

1.3 相关基因分析及蛋白互作预测 利用Ualcan数据库(http://ualcan.path.uab.edu/)分析与UBE2C表达相关的基因，gene symbol处输入UBE2C，肿瘤类型选择结肠癌，点击correlation检索。利用String数据库预测可能与UBE2C结合的蛋白。

2 结果

2.1 数据库分析结果 结直肠癌组织中UBE2C分子表达水平显著高于癌旁组织，差异有统计学意义(P<0.05，图1a)。UBE2C在不同肿瘤分期、不同淋巴结分期、不同肿瘤转移分期结直肠癌组织中表达均无明显变化(P>0.05，图1b～1d)。选取50例配对的结直肠癌与癌旁组织进行差异表达分析结果显示，癌组织中UBE2C表达高于癌旁组织，差异有统计学意义(P<0.05，图1e)。ROC曲线分析结果显示，曲线下面积为0.977，95%可信区间为0.967～0.987，cut-off值为4.982，灵敏度和特异度分别为0.980、0.998(图1f)。

图1 结直肠癌组织与癌旁组织中UBE2C表达水平(a.结直肠癌与癌旁组织中UBE2C表达水平；b.不同肿瘤分期的结直肠癌与癌旁组织中UBE2C表达水平；c.不同淋巴结分期的结直肠癌与癌旁组织UBE2C表达水平；d.不同肿瘤转移分期的结直肠癌与癌旁组织中UBE2C表达水平；e.50例配对结直肠癌与癌旁组织中UBE2C表达水平；f.ROC曲线)

2.2 RT-PCR及生存分析结果 RT-PCR检测结果显示，UBE2C在结直肠癌组织中表达显著高于癌旁组织，差异有统计学意义(P<0.05，图2a)。生存分析结果显示，UBE2C高表达患者的生存期显著低于UBE2C低表达患者，差异有统计学意义(P<0.05，图2b)。

图2 RT-PCR及生存分析结果(a.RT-PCR检测结果；b.生存分析结果)

2.3 数据库预测与UBE2C表达相关的基因 Ualcan数据库及String数据库分析结果显示，AURKA与UBE2C相关性最高，Pearson相关系数为0.83。见图3。

图3 数据库预测与UBE2C表达相关的基因(a.String数据库预测与UBE2C可能结合的蛋白；b.UBE2C与AURKA的相关性分析)

3 讨论

泛素化在蛋白质降解过程中扮演着非常重要的角色，参与了一系列的生物过程，如细胞周期、细胞凋亡、肿瘤的发生发展等。UBE2C在多数肿瘤组织中呈高表达[2]。Zhao等[7]利用RT-PCR和免疫组化的方法检测了UBE2C在胰腺癌中的表达水平，结果显示，UBE2C的表达与胰腺癌的临床分期、肿瘤细胞的分化程度、淋巴结转移及患者的总体生存期相关，可作为胰腺癌预后的独立预测因子。Morikawa等[8]利用组织芯片的方法检测了UBE2C在膀胱癌中的表达，发现UBE2C信号阳性组中的肿瘤组织多属于pT2～pT4期，而UBE2C信号阴性组中的肿瘤组织多属于pTis/pT1期。另外，UBE2C在间叶源性肿瘤、肺癌、食管鳞癌组织中均呈高表达[9-15]。这提示，UBE2C可能成为肿瘤的潜在标志物。本研究利用数据库与临床样本检测发现，UBE2C在结直肠癌组织中的表达显著高于癌旁组织，且与患者生存时间呈负相关。进一步挖掘数据库寻找与UBE2C相关的分子发现，AURKA与UBE2C密切相关，Pearson相关系数为0.83，且String数据库也检测到AURKA与UBE2C存在相互作用。AURKA位于20号染色体，AURKA的功能可能与P53通路的调控、中心体扩增、细胞分裂调控相关[16-17]。既往研究表明，AURKA与结直肠癌的不良预后相关，其蛋白表达水平在预测结直肠癌肝转移中具有重要意义，有成为结直肠癌分子标志物的潜力[18]。综上所述，UBE2C在结直肠癌组织中显著上调，且与患者生存期呈负相关，与AURKA的相关性较高，可能通过与AURKA相互作用发挥作用。