ARHGAP30 在肺腺癌中的预后价值研究

刘泽宇，侯殿臣

（1.内蒙古民族大学第二临床医学院，内蒙古 通辽 028000；2.内蒙古林业总医院 胸心血管外科，内蒙古 牙克石 022150）

0 引言

肺癌是全球肿瘤相关死亡的主要原因，占肿瘤致死总数的18%[1]。腺癌和鳞状细胞癌是非小细胞肺癌的两种主要类型[2]，其中肺腺癌是最常见的类型，占肺癌病例的40%[3-4]。尽管包括外科手术、放疗、化疗在内的综合治疗改善了非小细胞型肺癌的临床疗效，但5 年生存率仍然较低（15%）[5]。

在以往的研究中发现RhoGTP 酶在人体肿瘤组织中高表达，与肿瘤的发展、侵袭和转移密切相关[6]。Rho GTP 酶是一组三磷酸鸟苷（GTP）结合蛋白，属于Ras 超家族，它与Ras 超家族的所有成员一样，在活性/GTP 结合和非活性/二磷酸鸟苷（GDP）结合之间形成[7]。Rho GTP 酶激活蛋白30（ARHGAP30）是Rho GTP 酶激活蛋白的成员，能够增强GTP 的内在水解，并作为Rho GTP 酶的负调节因子。虽然ARHGAP30 已经被发现于可能是结直肠癌的潜在预后指标，并且在肺癌中有抑癌作用，但其在不同癌症中的表达差异、预后尚不清楚[8-9]。

本研究从生物信息学的角度进一步研究了ARHGAP30在肺腺癌中的表达水平，探讨了ARHGAP30 在肺腺癌中的预后价值，以期望从生物信息学的角度证实其可作为肺腺癌的预后生物标志物，为肺腺癌的预后评估提供依据，进一步指导治疗。

1 资料与方法

1.1 PrognoScan 数据库分析

PrognoScan 数据库（本文中简称P-S 数据库）通过比较基因表达与相关结果之间的关系，进行基因预后价值的Meta分析。我们应用此数据库来评估ARHGAP30 表达与肺腺癌患者结局之间的关系。患者的预后资料包括在大量已发表的癌症微阵列数据集中的整体生存（OS）[10]。

1.2 Kaplan-Meier Plotter 数据库分析

Kaplan-Meier Plotter 数据库（本文中简称K-M 数据库）是经典的线上生存分析工具，可快速获取21 种癌症类型的基因表达对生存的影响。我们使用这个工具来评估ARHGAP30 在各个癌症类型数据集中的表达与生存之间的相关性[11]。

1.3 GEPIA2 数据库分析

基因表达分析交互分析数据库（GEPIA2）是一种基于TCGA 和GTEx 数据的癌症与正常基因表达交互分析工具[12]。本研究通过生存分析模块分析了ARHGAP30 在TCGA 数据中不用类型癌症表达与生存的关系，并利用肿瘤和正常组织数据集进行了分析。

1.4 统计学分析

本研究用Wilcoxon 检验评价差异表达的统计意义，用Kaplan-Meier Plotter 和GEPIA2 生成生存曲线，HR、P 值及Cox P 值采用对数秩检验，截断点一般以中位数设置，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 ARHGAP30 在癌症预后中的预后价值

为了评价ARHGAP30 在癌症生存中的预后价值，首先我们采集了P-S 数据库的7 个数据集。发现ARHGAP30 的表达与肺癌、膀胱癌、乳腺癌和血液肿瘤等四种癌症类型的生存率显著相关，揭示了ARHGAP30 表达显著影响非小细胞肺癌的无复发生存率。ARHGAP30 的低表达与非小细胞肺癌、滤泡性淋巴瘤和乳腺癌的预后不良有关，而膀胱移行细胞癌、多发性骨髓瘤、急性粒细胞白血病和乳腺癌则呈现相反的趋势。因此，这些初步结果表明ARHGAP30 是非小细胞肺癌、膀胱癌、乳腺癌和血液肿瘤的潜在预后因素，见表1。

表1 通过P-S 数据库描述ARHGAP30 在不同癌症类型中的预后潜力

在此基础上，我们应用GRPIA2 数据库进一步分析，在TCGA 数据库中收录的33 种癌症类型的RNA 测序表达数据，验证了ARHGAP30 的预后潜力。图1 显示了ARHGAP30表达对不同癌症类型生存的影响。当ARHGAP30 的表达水平高时，多形性胶质母细胞瘤患者具有更好的OS 和DFS。然而，肺腺癌的不良预后与ARHGAP30 水平降低有关。皮肤黑色素瘤的不良预后与ARHGAP30 低表达有关，SKCM的不良DFS 与ARHGAP30 低表达有关。此外，在低度恶性胶质瘤和肉瘤中，ARHGAP30 的表达与OS 呈正相关。随后，通过K-M 数据库的数据分析，我们发现ARHGAP30 低表达与肺癌、乳腺癌、卵巢癌存活率差有关，但在卵巢癌的OS 中其表达中与预后相关性较小。高ARHGAP30 水平预示着胃癌的不良预后。

图1 ARHGAP30 表达对不同癌症类型生存的影响

2.2 ARHGAP30 在肺腺癌不同因素下的预后价值

当我们发现ARHGAP30 的表达与肺腺癌患者预后不良有关时，我们接下来通过K-M 数据库探讨其潜在机制，以评估ARHGAP30 的表达与患者临床病理结果之间的关系。我们发现ARHGAP30 的表达与总体生存率、首次进展和患者性别、组织学、TNM 分期、吸烟史有较高的相关性。我们进一步分析发现ARHGAP30 的表达与TNM 分期相关性更高，与肺腺癌患者的肿瘤侵袭，淋巴结转移，远处转移相关，见表2。

表2 通过K-M 数据库研究ARHGAP30 在肺腺癌不同因素下的预后价值

3 讨论

ARHGAP30 是一种Rho A 和Rac1 特异性Rho GAP，参与调节细胞骨架组织和细胞粘附[13]。多项研究表明，ARHGAP30 是p53 乙酰化的关键调节因子和结直肠癌的潜在预后指标，它通过抑制Wnt/β-catenin 信号在肺癌中起抑癌作用。然而，ARHGAP30 在不同癌症类型中的表达差异与预后意义之间的关系尚未得到全面的研究。

在本研究中，我们还从几个大型数据库中获取和分析了广泛的肿瘤样本，发现ARHGAP30 的表达水平与多种类型肿瘤的预后相关，特别是肺腺癌。我们综合分析发现ARHGAP30 的表达与肺癌、膀胱癌、乳腺癌和血癌等四种癌症类型的生存密切相关。在不同广泛样本组成的三个大型癌症数据库中，我们发现ARHGAP30 在肺腺癌中的表达具有一致的预后相关性。首先对TCGA 数据库来源的数据分析表明，ARHGAP30 表达下降与大多数肿瘤类型（肺腺癌、皮肤黑色素瘤、低级别脑胶质瘤、肉瘤）的预后不良有关，而该基因在多形成性胶质细胞瘤的表达与此相反。此外，我们应用K-M 数据库中的数据进行分析，验证了上述分析的结果。最后，我们综合分析发现ARHGAP30 的表达与每个TNM 分期相关性较高，并与肺腺癌淋巴结转移程度相对应，且TNM分期表现出了最高的风险比HR。这些发现有力的证明了ARHGAP30 是肺腺癌预后的生物标志物。

本次研究发现ARHGAP30 的表达水平与多种类型肿瘤的预后相关，特别是肺腺癌。我们证明了ARHGAP30 是肺腺癌中一种潜在的预后相关生物标志物，为了解ARHGAP30在不同类型的肿瘤组织表达差异、预后意义的相关性提供了一个新的方向。在我们的临床工作中，我们可以尝试通过量化肺腺癌患者手术标本中ARHGAP30 的mRNA 表达水平来评估患者的恶性程度，预测患者的预后。我们建议针对ARHGAP30 在肿瘤免疫学领域进行进一步研究，以望进一步阐述该基因在肺腺癌中与免疫系统的相关机制。