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2024年5月1日发(作者:springcloud配置中心zuul)
2021
年
4
月
牡丹江医学院学报
Journal
of
MuDanJiang
Medical
Lniversity
Apr.
2021
第
42
卷
第
2
期
Vol.
42
No.2
2021
-
15
-
基于数据挖掘分析
BTK
基因在
NSCLC
中的表达及临床意义
卜文超
,
郭
虹^
,
陈世新
1
,曾宪智
1
,
汤挺兵
1
,
关云茜
1
(
丽水学院
1
.
医学与健康学院
;2
.
炎症相关疾病研究所
,
浙江丽水
323000)
摘要
:
目的
利用多个在线数据库分析
BTK
在非小细胞癌
(
non-small
cell
lung
cancer,NSCLC
)
中的表达及临床意义
。
方法
利用
Oncomine
、
GEPIA
等在线数据库分析
BTK
基因在
NSCLC
中表达水平
;
Kaplan-Meier
Plotter
数据库分析
BTK
基因
表达水平与
NSCLC
患者生存之间的关系
。
结果
(
l)Oncomine
数据库共检索到
362
项
BTK
基因在不同类型肿瘤中
mRNA
的
表达情况
,
有
4
项
BTK
表达水平升高
,13
项降低
;
(2)
对
NSCLC
中处于临界值内的
3
项研究进行二次分析后发现
BTK
基因在
NSCLC
中呈低表达
(
P<0.05)
;
(3)GEPIA
数据库分析可知
,
BTK
在非小细胞肺癌亚型中呈低表达
(
P<0.05)
;
(4)Kaplan-Meier
Plotter
数据库分析得出
,
BTK
基因在
NSCLC
中高表达组的
OS
高于其低表达组的
0S(P
<0.05)
,
进一步亚组分析提示
,
肺腺癌
(LLAD)
高表达组
OS
高于低表达组
(
P<0.05)
,
肺鳞状细胞癌
(
LLSC)
中高表达组
OS
与低表达组
OS
相比差异无显著性
(
P>
0.05)
。
结论
基于高通量数据库
,
提出
BTK
基因在
NSCLC
中低表达
,
且与
NSCLC
预后有关
,BTK
可能是
NSCLC
潜在的治疗
靶点和预后的标志物
。
关键词
:
数据挖掘
;
BTK
基因
;
NSCLC
中图分类号:
R3
文献标识码
:
A
文章编号
:
1001-7550
(
2021
)
02-0015-05
Analysis
of
the
expression
and
clinical
significance
of
BTK
gene
in
NSCLC
based
on
data
mining
BL
Wen-chao
et
al
(
School
of
Medicine
and
Health
,
Lishui
University
,
Lishui
323000
,
China
)
Abstract
:
Objective
To
analyze
the
expression
and
clinical
significance
of
BTK
in
non-small
cell
lung
cancer
(
NSCLC
)
u
sing
multiple
online
databases.
Methods
Online
databases
such
as
Oncomine
and
GEPIA
were
used
to
analyze
the
expression
level
of
BTK
gene
in
-Meier
Plotter
database
was
used
to
analyze
the
relationship
between
BTK
gene
expression
level
and
the
survival
of
NSCLC
patients.
Results
(1)
362
BTK
expressions
in
different
tumors
were
retrieved
from
the
Oncomine
database
,
4
BTK
expression
levels
increased
,
13
decreased
;
(
2)
3
studies
in
NSCLC
within
the
critical
value
after
a
second
analysis
,
it
was
found
that
the
BTK
was
low
expression
in
NSCLC
(
P
<0.05)
;
(
3)
GEPIA
database
analysis
showed
that
BTK
was
low
in
non-small
cell
lung
cancer
subtypes(
P
<0.05)
;
(
4)
Kaplan
-Meier
Plotter
database
analysis
showed
that
the
OS
of
the
BTK
gene
high
expression
group
in
NSCLC
was
higher
than
that
of
the
low
expression
group(
P
<0.05)
.Further
subgroup
analysis
suggested
that
the
OS
of
the
Lung
adenocarcinoma
(
LUAD)
high
expression
group
Higher
expression
group
(
P
<0.05)
, lung
squamous
cell
carcinoma
(
Lung
squamous
cell
carcinoma
,
LUSC
)
high
expression
group
OS
and
low
expression
group
OS
had
no
significant
difference
(
P>0.05
).
Conclusion
Based
on
the
high
-throughput
database
,
it
is
proposed
that
BTK
gene
is
a
low
expression
in
NSCLC
and
is
related
to
the
prognosis
of
may
be
a
potential
therapeutic
target
and
prognostic
marker
of
NSCLC.
Key
words
:
non-small
cell
lung
cancer
;
BTK
gene
;
data
mining
根据最新研究显示
,
肺癌是常见的恶性肿瘤
,
肺
差
。
布鲁顿酪氨酸激酶
(
bruton
tyrosine
kinase
,
BTK)
是一种非受体激酶
,
属于
TEC
家族酪氨酸激
癌在中国男性中发病率居恶性肿瘤的首位
,
女性肺
癌患者发病率仅次于乳腺癌患者
[
1
]
。
根据其临床
病理组织学分型可分为小细胞肺癌
(
small
cell
lung
cancer,SCLC)
和非小细胞癌
(
NSCLC)
。
NSCLC
约
酶
。
近年来研究显示
BTK
表达异常与多种肿瘤的
发生发展密切相关
,BTK
在致癌信号中起着至关重
要的作用
。
BTK
对于许多
B
细胞恶性肿瘤中白血
病细胞增殖和存活至关重要⑷
。
BTK
在几种乳腺
癌细胞系和肿瘤中表达
,
过表达的
BTK
抑制阿霉素
占肺癌患者总数的
85%
,5
年的生存率仅为
15%
⑵
,
且
NSCLC
患者在疾病的晚期还会出现明显症状
[
3
]
。
尽管最近化疗有所进展
,
但
NSCLC
的治疗效果极
诱导的乳腺癌细胞凋亡
[
5
]
。
BTK
在多种前列腺癌
基金项目
:
国家自然基金面上项目
(
81970157
)
作者简介
:
卜文超
(
1992-),
男
,
硕士
,
助理实验师
,
研究方向
:
中药抗肝纤维化和生物信息学大数据分析
。
通讯作者
:
郭虹
,
:
1635257416@
。
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年
4
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牡丹江医学院学报
Journal
of
MuDanJiang
Medical
Lniversity
Vol.
42
Apr.
2021
No.
2
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・
16
・
第
42
卷第
2
期
细胞系和肿瘤中表达升高⑷
。
然而目前
BTK
在
NSCLC
中的发生
、
发展过程
、
作用机制和预后方面
,
鲜有较为系统化的报道
。
本研究利用
Oncomine
、
GEP1A
、
Kaplan-Meier
Plotter
等数据库
,
基于高通量
数据库综合分析
BTK
基因在
NSCLC
中的表达和临
床意义
,
以期发现
NSCLC
潜在的治疗靶点
。
1
材料与方法
1.1
川
OGP
、
数据库分
「
BTK
基因的表达情况
应用
B1OGPS
数据库分析
BTK
基因在正常人体组
织和不同类型细胞的表达情况
。
1.2
Oncomi
『
数据库分析
BTK
基因在肿瘤中的表
达
利用
Oncomine
数据库分析
BTK
基因在肿瘤中
的异常表达
,
并应用
Oncomine
数据库二次分析
BTK
在
NSCLC
的表达情况
。
判断
BTK
在哪些肿瘤中会
出现异常表达
。
设置检索条件为
:
BTK,
并点击检
索
;
二次综合分析的检索条件
:
(1)
基因
:
BTK
;
(2)
分析类型
:
肿瘤
VS
正常
;
(
3)
肿瘤类型
:
肺癌
;
(
4)
数
据类型
:
mRNA
。
默认系统设置的数值值
,
并根据临
界值
(P-VALLE<1E-4
,
FOLD
CHANGE
M2)
内设置
的条件
,
在临界值内的数据集做二次分析
。
1.3
利用
GEPIA
数据库在线分析
BTK
基因在
、
CC
组织中的表达情况
G1P1A
数据库的检索条
件设置为
:(1)
expression
D1Y
:
Boxplot
;(2)
Gene:
BTK
;
(3)
cancer
name
:
LLAD
and
LLSC
;
(4)
Matched
Normal
data:TCGA
and
GTEx
,
其余检索条件按照默认值
。
1.4
利用
CLE
:
数据库检索
BTK
基因细胞系分析
CCLE
数据库检索条件设置为
:
输入
BTK
后点击
“
检索
”
。
1.5
K-M
Plotter
分析
NSCLC
患者的生存周期
K
-M
Plotter
的检索条件设置为
:
(1
)
mRNA
:
lung
cancer
;
(2)
Gene
:
BTK(
探针
:
205504_at)
;
(3)
Surviv-
al
:
OS/DFS
。
采用系统中
BTK
表达的中位数
,
作为
高表达组与低表达组分组依据
,
其余检索条件按照
默认值
。
利用
K-M
Plotter
在线软件分别分析
BTK
与
NSCLC
的生存分析
,
并分别分析其亚型
LLAD
和
LLSC,
其余检索条件按照网站中的默认值设置
。
1.6
The
Human
Protein
Atlas
数据库
本研究应用
The
Human
Protein
Atlas
网站数据库
BTK
特异性抗
体
(
No:HPA002028)
分析
BTK
蛋白在正常肺组织和
NSCLC
中的表达
。
1.7
统计学方法
正常组织与
NSCLC
基因的表达
差异采用
t
检验
,
不同数据库中数据处理均采用该
数据库中自带在线统计学系统进行分析
,
所有数据
的处理均以双侧
P
<0.05
表示差异有统计学意义
。
2
结果
2.1
BTK
基因
:
正常人体组织和细胞中的表达情
况
通过
B1OGPS
数据库检索分析可知
,
BTK
在人
体各个正常组织中广泛表达
,
在多种免疫细胞中高
表达
,
如在
CD19
+
B
淋巴细胞和
CD14
+
单核巨噬细
胞表达量相对较高
,
见图
1
。
图
1
BioGPS数据库中
BTK
基因在正常人体组织和
细胞中的表达情况
2.2
BTK
在不同肿瘤类型中的表达情况
Oncom-
ine
数据库平台共收集
362
项不同癌症组织芯片
BTK
的表达研究结果
,
其中
17
项表达差异具有统计
学意义
,
在
4
项研究中
BTK
表达增高
,
13
项研究中
表达降低
,
其中
BTK
在结直肠癌
、
肺癌
、
肉瘤等肿瘤
中表达降低
,
在乳腺癌中表达增高
,
见图
2A
。
根据
检索条件共得出
3
项研究符合
,
此研究文章发表在
Genome
Res
[7]
和
PLoS
One
[8]
杂志中
。
对
3
项研究
共
272
例样本进行
Mate
分析
,
发现
BTK
在
NSCLC
中处于低表达状态
,
其
P
值为
7.05E-10,
见图
2B
。
Disease
Summary
for
BTK
Analysis
Type
by
Cancer
Bladder
Cancer
Bra
tn
and
CNS
Cancer
Breast
Cancer
Ctivical
Cancer
n
Colorectal
Cancer
Esophageal
Cancer
■
Cat
trie
Cancer
Head
and
Neck
Cancer
Kidney
Cancer
Leukemia
Liver
Cancer
lung
Cancer
lymphoma
■
Melanoma
Other
Cancer
Ovarian
Cancer
Pancreatic
Cancer
Prostate
Cancer
Significant
Unique
Analyses
Total
Unique
Analyses
4
362
图
2
BTK基因在
Oncomine
数据库不同类型肿瘤中的
表达情况及其在NSCLC
研究中的
Meta
分析
注
:
基因在
Oncomine
数据库不同类型肿瘤中的表达情
况
;
ne
数据库中
BTK
在
NSCLC研究中的
Meta
分析
2.3
BTKmR'A
在组织中的表达情况
通过检索
GEP1A
数据库发现
,
BTK
mRNA
在
LLAD
和
LLSC
2021
年
4
月
牡丹江医学院学报
Journal
of
MuDanJiang
Medical
Lniversity
Apr.
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卷
第
2
期
Vol.
42
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17
-
组织中的表达显著低于正常对照组
(
P
<0.05
)
,
表明
BTK
基因在
LUSC
(
图
3A
)
和
LUAD
(
图
3B
)
中处于
2.4
CCL
「
对
BIK
进行细胞系分析
CCLE
分析结
果显示
,
BTK
在
NSCLC
细胞系中处于低表达状态
,
低表达水平
。
并且在
37
类癌细胞中处于第
26
位
(
图
4
)
。
2.5
BTK
基因表达水平与
NSCLC
患者预后的关系
为明确
BTK
表达水平对
NSCLC
患者预后的关
系
,
使用
K-M
plotter
数据进行在线分析
,
共筛选出
1926
例不同类型的肺癌组织样本
。
K-M
plotter
分
析结果显示
:
BTK
表达水平对
NSCLC
患者总体生存
率
(
Overall
Survival,
OS
)
具有显著影响
,
相较于高表
达组
,BTK
低表达的患者
OS
显著高于高表达组患
者
(
P
<0.05
)
(
图
5A
)
。
进一步亚组分析发现
:
在肺
腺癌
(
Lung
adenocarcinoma
,LUAD
)
组织中
BTK
咼表
达患者
OS
显著下调
(
P
<0.05
)(
图
5B
)
,
而在肺鳞状
细胞癌
(
Lung
squamous
cell
carcinoma,
LUSC
)
组织
中
BTK
高表达组和低表达组
OS
未显示出明显的差
图
3
GEPIA
数据库中
BTK
在不同
NSCLC
研究芯片中的表达
注
:
*
P
<0.05
异性
(
P
>0.05
)
(
图
5C
)
。
=
•
: --------------
0
•
1
T
*
-10
图
4
CCLE
对
BTK
基因细胞系分析结果
2.6
BTK
蛋白在肺癌中的表达
:
况
应用
The
Hu
man
Protein
Atlas
网站数据库检索
BTK
特异性抗体
(
No
:
HPA001198
)
,
分析
BTK
蛋白在正常肺组织和
NSCLC
中的表达情况
。
其中数据库中有
3
例正常
肺组织抗体染色为中等程度
,
其阳性表达部位在肺
组织巨噬细胞中
,
而肺实质细胞中未检测到阳性表
达
(
图
6A
)
。
在
NSCLC
组织样本中
,
LUAD
(
图
6B
)
和
LUSC
(
图
6C
)
的抗体染色均未检测到其表达
。
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年
4
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of
MuDanJiang
Medical
Lniversity
Vol.
42
Apr.
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No.
2
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・
18
・
第
42
卷第
2
期
图
6
人类蛋白图谱项目中
BTK
蛋白在正常肺组织和NSCLC
中的表达情况
3
讨论
肺癌的发病率和死亡率在恶性肿瘤中位居首
位
。
肺癌根据其临床病理组织学分型
,
可分为
SCLC
和
NSCLC
。
肺癌的治疗方案包括放疗
、
化疗
、
手术
和靶向治疗
。
治疗模式取决于癌症的类型和处于的
病情阶段
,
尽管随着医疗水平的不断发展
,
其诊断和
治疗方式均有所改善
,
但肺癌的预后仍不尽人意
,
因
此更好的了解
NSCLC
潜在的治疗靶点和预后的标
志物变得尤为重要
[
9
]
,
可为今后开发更为有效和具
体的药物治疗靶点提供依据
。
BTK
是一种非受体酪氨酸激酶
,
是
Tec
激酶家
族
。
BTK
是
B
细胞受体
(
BCR)
.toll
样受体和
Fc
受
体的下游信号分子
[
10
]
。
BTK
在致癌信号中起着重
要作用
,
这对各种
B
细胞恶性肿瘤中的白血病细胞
的生存尤为重要
[
11
]
。
BTK
小分子抑制剂依鲁替尼
是治疗血液恶性肿瘤的药物
[
12]
,
然而依鲁替尼在实
体瘤中没有达到较好诊治效果
,
且
BTK
在
NSCLC
中少见较为系统的研究
。
BIOGPS
是一个基因为中心的门户
[
13-14]
。
BIOGPS
数据库可显示多种基因在正常组织和细胞
中转录情况
,
通过检索
BIOGPS
数据库
,BTK
在正常
肺组织中表达
。
Oncomin
数据库为癌症微列阵数据
库和基于网络挖掘平台数据库
,
可进行不同肿瘤亚
型与正常组织之间进行差异表达分析
[
15
]
。
最新的
Oncomine
版本包括
715
个数据集和
86733
个样本
,
主要整合了
TCGA
、
GEO
数据库和已发表的文章
。
本研究通过
Oncomine
数据库分析
BTK
基因异常表
达与结直肠癌
、
肾癌
、
白血病
、
肺癌
、
肉瘤有关
,
其中
共有
3
项
NSCLC
的研究符合参数阈值设置
[
7-8
]
。
Oncomine
综合分析可知
BTK
在
NSCLC
中处于低表
达水平
。
GEPIA
基于
TCGA
和
GTEx
数据库中的
9736
个肿瘤和
8587
个正常样本的基因表达分析
,
可进行差异表达分析
、
生存分析等
[
16
]。
通过
GEPIA
数据库进一步亚组分析
BTK
在
LUAD
和
LUSC
中都
处于低表达水平
。
通过检索
Oncomine
和
GEPIA
数
据库
,BTK
在
NSCLC
及其亚组中处于低表达状态
。
CCLE
数据库包含了
947
个人类癌细胞系的基因表
达
[
17
]
。
通过
CCLE
数据库分析可知
,
BTK
在
NSCLC
细胞系中转录水平处于低表达状态
。
多个数据库显
示
BTK
在
NSCLC
组织中和
NSCLC
细胞系中均处于
低转录状态
。
Kaplan-Meier
plotte
可以很快速查找
的基因与肝癌
、
胃癌
、
乳腺癌
、
肺癌
、
卵巢癌
5
种肿瘤
的关系
[
18
]
。
在本研究中
,
K-M
plotter
数据库进行在
线分析
BTK
在
NSCLC
中
,
高表达的
BTK
的在
NSCLC
中有更高的生存率
。
HPA
数据库中主要是
应用特制抗体用免疫组织化学检测正常组织和肿瘤
组织中蛋白的表达
[
19]
,
可见
BTK
在
NSCLC
中处于
低表达
。
Bi
等
[
20
]
也基于
TCGA
数据库分析
NSCLC
中肿瘤微环境可能由免疫状态转向代谢状态时
BTK
降低
,
低表达的
BTK
在
LUAD
中有更好的预
后
。
总之
,
利用高通量数据库可以快速检索特定基
因在特定肿瘤中的表达水平
。
借助整合后的高通量
数据库可以筛查肿瘤潜在的治疗靶点
,
为进一步的
研究提供了理论依据和方向
,
也避免了研究的盲目
性
,
缩短了研究周期
。
本研究采用高通量数据库系
统的阐述了
BTK
在
NSCLC
表达水平和临床意义
,
然而目前尚无
BTK
转录水平和蛋白水平定量的研
究报道
,
今后将继续开展此方面的深入研究
,
以进一
步探讨和验证
BTK
在
NSCLC
中潜在的作用机制和
临床意义
。
参考文献
[
1
]
FENG
R
M
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ZONG
Y
N
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CAO
S
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RIVERA
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therapy
for
the
treatment
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lung
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of
the
epidermal
growth
factor
receptor
antagonists
[
J
].
Chest
,
2005,128
(39)
:
75
-
84.
[
4
]
PALSINGH
S,DAMMEUER
F,HENDRIKS
R
of
Bruton's
tyrosine kinase
in
B
cells
and
malignancies
[
J
]
.
Molecular
Cancer
,
2018,17(1)
:57.
(
下转
26
页
)
2021
年
4
月
牡丹江医学院学报
Journal
of
MuDanJiang
Medical
Lniversity
Apr.
2021
Vol.
42
No.
2
2021
・
26
・
第
42
卷第
2
期
的区域
(
如海马等
)
高度表达
,
可以通过
AC
降低
cAMP
水平
,
抑制神经元活动
[10]
,
这表明
DRD4
可能
pendence[J]
.Prog
Neurobiol
,2018(
171)
:32-49.
[4]
BOTTICELLI
L,MICIONI
D
I
BONAVENTLRAE,DEL
BELLO
F,
通过调控
cAMP/PKA
通路在酒精依赖中发挥重要作
et
al.
Lnderlying
Susceptibility
to
Eating
Disorders
and
Drug
Abuse
:
Genetic
and
Pharmacological
Aspects
of
Dopamine
D4
Receptors
用
。
与我们之前在比较
10%
双瓶连续饮酒模型和
20%
双瓶间歇饮酒模型的研究中得到的结论一致[11]
,
[J].Nutrients
,2020,12(8)
:
2288.
[5]
ZIV
Y
,
RAHAMIM
N
,
LEZMY
N
,
et
al.
Activity-dependent
neuro-
双瓶连续饮用
10%
酒精建立酒精依赖大鼠模型效果
protective
protein
(
ADNP)
is
an
alcohol-responsive
gene
and
nega
tive
regulator
of
alcohol
consumption
in
female
mice
[J].N
europsy-
chopharmacology
,2019,44(2)
:
4
15-424.
良好
,
能有效开展实验
;
酒精依赖时
,
大鼠海马区
DRD4
高表达
,AC
、
PKA
、
CREB
低表达
,DRD4/cAMP/
PKA
可能在酒精依赖产生的神经适应性改变中发挥
[6]
LI W
,ZLO
W,WL
W
,
et
al.
Activation
of
glycine
receptors
in
the
lateral
habenula
rescues
anxiety-
and
depression-like
behaviors
as
sociated
with
alcohol
withdrawal
and
reduces
alcohol
intake
in
rats
[J]
.Neuropharmacology,2019(
157)
:
107688.
重要作用
,
这为酒精依赖相关的神经生物学机制的研
究提供新思路
。
但本研究也存在一定的局限性:如:
(1)
通过免疫组化
、
western
blot
等分子生物学技术检
[7
]
MOTAGHINEJA
D
M
,
BANGASH
M
Y
,
MOTAGHINEJAD
-
uation
of
alcohol
withdrawal
syndrome
and
blood
cortisol
level
with
forced
exercise
in
comparison
with
diazepam
[J].
Acta
Med
Iran
,
测相关蛋白的表达会更好
;
(
2)
若进一步研究
DRD4
2015,53(5)
:
311-316.
[8
]
TARASKINA
A
E,GRLNINAMN,
ZABOTINA
AM,et
Key
影响
cAMP/PKA
途径在酒精依赖大鼠海马区的表达
情况可能会更好地证实
DRD4
介导的
cAMP/PKA
途
Proteins
of
Dopaminergic
Neurotransmission
of
Human
Peripheral
Blood
Lymphocytes
:
Changed
mRNA
Level
in
Alcohol
Dependence
径在酒精依赖发生中的机制
。
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收稿日期
:
2020-n-n
本文编辑
:
付微
)
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