DXX49在乳腺癌中的表达及其临床意义：基于生物信息学分析

邵明涛 李伟文 王兴 李勇 陈春梅 董彦

【摘 要】目的：利用生物信息学方法分析DExD RNA解旋酶家族成员49 （DEAD-Box Helicase 49，DXX49）在乳腺癌中的表达情况及其临床意义。方法：首先，挖掘TCGA数据库中 DXX49基因在乳腺癌组织和正常乳腺组织中的表达情况；其次，利用HPA数据库分析 DXX49蛋白在乳腺癌组织和正常乳腺组织中的表达情况；最后，用Kapan-Meier Plotter生存分析数据库分析DXX49表达情况与疾病临床预后的关系。结果：TCGA数据分析显示 DXX49基因在乳腺癌组织中高表达，HPA数据库免疫组化结果显示相对于正常乳腺组织，DXX49蛋白在乳腺癌组织中高表达；Kapan-Meier Plotter数据库分析显示高表达DXX49的乳腺癌临床预后不良。结论：DXX49在乳腺癌组织和细胞中均高表达，其可能是乳腺癌中潜在的促癌基因，有望成为乳腺癌治疗的新靶标。

【关键词】乳腺癌；肿瘤；DXX49；预后；生物信息分析

乳腺癌是一种起源于乳腺上皮组织的恶性肿瘤，是女性癌症死亡的首要原因，女性疾病发病率最高的癌症。虽然，近年来随着科技的发展，乳腺癌的诊疗水平取得了较大的提高，但是，由于全球乳腺癌的发病率和病死率仍居高不下。据报道，2018年全球新发病例210万例，其中死亡病例约626679例[1]。包括手术、化疗、放疗、靶向治疗、内分泌治疗等的综合治疗方法仍然是提高乳腺癌患者生存率和降低病死率的主要手段。目前，药物的靶向治疗在乳腺癌治疗领域中取得的疗效使广大学者对其充满期望[2，3]。因此，寻找和研究可作为乳腺癌诊治的特异性靶点基因或蛋白具有一定的临床实用价值。

DExD RNA解旋酶家族成员49 （DEAD-Box Helicase 49， DXX49）是一种蛋白质编码基因。该基因属于解旋酶的超家族2，几乎涉及RNA代谢的所有方面.DExD RNA解旋酶包含一个保守的核心，该核心由9个保守的基序组成，包括特征性D-E-x-D主题。 这些基序赋予ATP水解和RNA解旋活性，将其确立为RNA解旋酶[4，5]。研究表明，DXX49参与了肿瘤的发生、发展和转移。DXX49在多种恶性肿瘤组织中发生突变。这些突变可能会增强DDX49的稳定性或导致其功能的获得，进而可能导致致癌性[6]。但DXX49在乳腺癌中的临床相关研究较少见。因此，本研究通过生物信息学方法全面分析 DXX49在乳腺癌中的表达情况，并预测其在乳腺癌预后评估中的临床价值。

1 资料与方法

1.1 从TCGA数据库提取数据

TCGA（https：//www.cancer.gov/about-nci/organization/ccg/research/ structural-genomics/tcga）数据库即肿瘤基因组图谱（The Cancer Genome Atlas）数据库，是目前最大的癌症基因信息数据库，TCGA的不仅包括的癌症类型众，还包括众多多组学数据，包括基因表达数据、miRNA表達数据、拷贝数变异、DNA甲基化、SNP等。此外，TCGA数据库中还有丰富且规范的临床数据，以及针对每种癌型的大量样本。本研究主要检索 DXX49在乳腺癌组织和正常乳腺组织样本中的RNA表达差异数据，并分析DXX49与临床预后的关系。

1.2 HPA数据库分析蛋白表达水平

HPA 数据库（The Human Protein Atlas，https：//www.proteinatlas.org）是2003年由瑞典科学家发起的项目，旨在利用不同的组学技术绘制细胞、组织和器官中所有的人类蛋白质图谱[7]。本研究利用该数据库分析DXX49表达的免疫组织化学结果，比较DXX49在人正常乳腺组织和乳腺癌组织中的蛋白表达。

1.3 K-M plotter数据库分析预后

K-M plotter数据库（Kapan-Meier Plotter， https：//kmplot.com） 是肿瘤生存分析的在线数据库，集合了GEO、TCGA等数据库的生存数据，约54000个基因，21个癌症类型，涉及了乳腺癌、卵巢癌、胃癌、肺癌等肿瘤。本研究利用该数据库分析了DXX49对乳腺癌患者的生存预后影响[8]。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 DXX49在不同肿瘤类型中的表达情况

在TCGA数据库中有关 DXX49基因在不同肿瘤类型中均有表达，并且在包括乳腺癌在内的多种肿瘤中的差异表达有统计学意义，并且发现DXX49基因在乳腺癌中高表达，详见图1。

2.2 DXX49在乳腺癌组织和正常乳腺组织中的表达情况

TCGA数据库中发现，与对照组相比，DXX49在乳腺癌组织中的表达量显著高于正常乳腺组织（P<0.01）。两组分析结果一致，结果表明DXX49基因在乳腺癌组织中表达上调，详见图2。

2.3 DXX49蛋白在乳腺癌和正常乳腺组织中的表达情况

利用The Human Protein Atlas数据库分析DXX49蛋白在正常乳腺组织与乳腺癌组织中的表达情况。正常乳腺组织中染色为低水平，而在乳腺癌组织中染色为高水平，提示 DXX49蛋白在乳腺癌组织中高表达，详见图3。

2.4 乳腺癌组织中 DXX49表达量与生存预后的关系

我们通过K-M plotter 数据库分析了DXX49表达与患者生存预后的关系，发现DXX49高表达组的OS低于低表达组（P<0.01，HR=1.24）；高表达组的RFS低于低表达组（P<0.01，HR=1.31），详见图4。

3 讨论

虽然随着多学科综合治疗模式（手术、化疗、靶向治疗、内分泌治疗等）的开展，尤其是靶向治疗的出现，乳腺癌的5年生存率获得明显提高，但是，乳腺癌的发病率仍在逐年增加，并且部分乳腺癌在早期就出现了转移，出现转移的乳腺癌患者的病死率升高。乳腺癌是引起全球女性死亡的主要癌症病种之一。因此，迫切需要鉴定新的肿瘤生物标志物，以改善乳腺癌患者的预后。有研究报道了DDX49在HCC肿瘤中被上调，并且敲低DDX49基因可降低体内和体外的肿瘤形成，并降低体内的肿瘤转移 [9]。另有研究报道，DDX49通过增加Akt /β-catenin途径来促进肺癌细胞的增殖和转移[10]。此外，DDX49可以作为癌症治疗的引人注目的靶标，而且还可以作为诊断和预后各种癌症的潜在生物标志物。本研究旨在通过开放数据库评估DXX49在乳腺癌中的临床和预后价值，为乳腺癌的治疗寻找可能的潜在治疗靶点。

隨着生物信息技术的飞速发展，一些高通量肿瘤数据库，例如TCGA，GEO，已经开发出来并可以公开地用于开放式学术交流，这为大规模队列研究提供了大数据分析资源[11-13]。本研究基于生物信息学方法，通过对不同数据库多方面进行挖掘大样本量数据，分析 DXX49在乳腺癌中的表达情况，避免了样本量小和抽样误差等原因。因此，结论具有较高的可信度。我们通过TCGA数据库数据分析显示， DXX49基因在乳腺癌组织中的表达水平显著高于正常乳腺组织。HPA数据库分析结果进一步显示 DXX49蛋白也在乳腺癌组织中显著高表达，提示 DXX49可能在乳腺癌的发生发展中发挥着促癌基因的作用。为了进一步探索 DXX49在乳腺癌中的临床意义，我们利用K-M plotter数据库分析验证了DXX49表达与临床预后的关系，均发现DXX49高表达组的临床预后差于低表达组。综上，DXX49在乳腺癌中高表达并且与临床预后差有关。

综上所述，本研究通过生物信息学大数据研究的方法发现并验证DXX49在乳腺癌组织中高表达，提示其可能是乳腺癌中潜在的促癌基因，并且影响患者的预后，可以作为研究乳腺癌预后的生物标志物，但其具体的作用机制需要进一步的探讨。

参考文献

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[13] 王雨晴，赵菁，陈英.hsa-miR-155在乳腺癌组织中的表达及生物信息学分析[J].齐齐哈尔医学院学报，2015，36：1569-1571.【基金项目】广东省江门市科技计划项目资助课题（2019A088）