核仁蛋白16在肺腺癌中的表达及其临床意义

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-655X.2022.03.006

目的

探讨核仁蛋白16(NOP16)在肺腺癌(LUAD)中的表达及其临床意义。

方法

收集并比较癌症基因组图谱数据库(TCGA)中445例LUAD和54例正常肺组织样本NOP16 mRNA表达水平的差异，收集、验证并比较基因表达综合数据库(GEO)中226例LUAD和20例正常肺组织样本NOP16 mRNA表达水平的差异；采用Wilcoxon秩和检验和Kruskal-Wallis H检验比较不同临床病理特征的LUAD患者NOP16 mRNA表达水平的差异；通过Kaplan-Meier法评估NOP16在LUAD中的预后价值；采用基因集富集分析(GSEA)探讨NOP16在LUAD中可能参与的生物学通路；通过肿瘤免疫评估资源(TIMER)数据库评估NOP16 mRNA表达水平与肿瘤浸润性免疫细胞(TIICs)的关系。

结果

在LUAD中NOP16 mRNA表达水平明显高于正常肺组织(P<0.01)，且不同临床分期、T分期、N分期的LUAD患者NOP16 mRNA表达水平均差异有统计学意义(均P<0.05)。Kaplan-Meier生存分析表明NOP16 mRNA的高表达与LUAD患者的不良预后相关(P<0.05)。GSEA显示在NOP16高表达组，核糖体、DNA复制、错配修复、p53信号通路被显著富集(P<0.05，FDR<0.25)。在LUAD中，NOP16 mRNA表达水平与B细胞(r＝－0.22)、CD4⁺ T细胞(r＝－0.25)、CD8⁺ T细胞(r＝－0.12)、中性粒细胞(r＝－0.18)、巨噬细胞(r＝－0.27)和树突状细胞(r＝－0.25)的浸润丰度均呈负相关(均P<0.01)。

结论

NOP16有望成为LUAD诊断和预后评估的生物标志物以及免疫治疗的新靶点。

关键词: 核仁蛋白16, 腺癌，肺, 预后, 免疫治疗, 生物信息学

Objective

To investigate the expression and clinical significance of nucleolar protein 16 (NOP16) in lung adenocarcinoma (LUAD).

Methods

The NOP16 mRNA expression level differential was gathered and confirmed between 445 LUAD samples and 54 normal lung samples from the Cancer Genome Atlas (TCGA), and 226 LUAD samples and 20 normal lung samples from the Gene Expression Omnibus (GEO). The mRNA expression of NOP16 was compared in LUAD patients with various clinicopathological characteristics using the Wilcoxon rank-sum test and the Kruskal-Wallis H test. The Kaplan-Meier method was used to assess NOP16′s prognostic value in LUAD. The putative biological pathway of NOP16 in LUAD was investigated using Gene Set Enrichment Analysis (GSEA). Using the Tumor Immune Assessment Resource (TIMER) database, researchers examined the relationship between NOP16 mRNA expression and tumor-infiltrating immune cells (TIICs).

Results

NOP16 mRNA expression in LUAD was significantly higher than that in normal lung tissue (P<0.01), and the NOP16 mRNA expression levels differed statistically among different clinical stages, T stages and N stages (all P<0.05). According to a Kaplan-Meier survival analysis, increased NOP16 mRNA expression was associated with a poor prognosis in LUAD patients (P<0.05). The ribosome, DNA replication, mismatch repair, and p53 signaling pathways were highly enriched in the NOP16 mRNA high expression group (P<0.05, FDR<0.25). NOP16 expression was inversely related to the abundance of B cells (r=-0.221), CD4⁺ T cells (r=-0.254), CD8⁺ T cells (r=-0.12), neutrophils (r=-0.184), macrophages (r=-0.274), and dendritic cells (r=-0.246) (all P<0.01).

Conclusion

NOP16 is likely to become a biomarker for LUAD diagnosis and prognosis, as well as a new therapeutic target.

Key words: Nucleolar protein 16, Adenocarcinoma, lung, Prognosis, Immunotherapy, Bioinformatics

图1 NOP16 mRNA在正常肺组织和肺腺癌组织中的表达情况注：a图示在TCGA队列中，肺腺癌组织(n＝445)中NOP16 mRNA表达水平高于正常肺组织(n＝54)(P<0.01)；b图示在TCGA队列中，肺腺癌组织(n＝52)中NOP16 mRNA表达水平高于配对正常肺组织(n＝52)(P<0.01)；c图示在数据集GSE 31210中，肺腺癌组织(n＝226)中NOP16 mRNA表达水平高于正常肺组织(n＝20)(P<0.01)；TCGA为癌症基因组图谱数据库；NOP16为核仁蛋白16

图2 NOP16 mRNA在肺腺癌患者不同临床病理特征的表达情况注：a、b、f图分别示在不同年龄组(<65岁，n＝199；≥65岁，n＝246)、不同性别(男性，n＝201；女性，n＝244)、不同M分期(M0期296例，M1期23例)中NOP16 mRNA表达水平比较，均差异无统计学意义(均P>0.05)；c、d、e图分别示在不同临床分期(Ⅰ期238例，Ⅱ期102例，Ⅲ期73例，Ⅳ期24例)、T分期(T1期125例，T2期235例，T3期37例，T4期18例)、N分期(N0期286例，N1期83例，N2期63例)中NOP16 mRNA表达水平比较，均差异有统计学意义(均P<0.05)(部分数据存在缺失)；NOP16为核仁蛋白16

图3 NOP16 mRNA高表达组与低表达组肺腺癌患者的生存曲线图注：a图示在TCGA中，NOP16 mRNA高表达的肺腺癌患者较低表达的患者总生存期更短(P<0.05)；b、c图分别示在数据集GSE 31210中，NOP16 mRNA高表达的肺腺癌患者较低表达的患者总生存期、无病生存期更短(均P<0.05)；NOP16为核仁蛋白16

图4 NOP16 mRNA表达水平与肿瘤浸润性免疫细胞的关系注：a图示NOP16 mRNA表达水平与肿瘤纯度无明显相关性(r＝0.028，P>0.05)；b、c、d、e、f、g图分别示NOP16 mRNA表达水平与B细胞(r＝－0.22)、CD4⁺ T细胞(r＝－0.25)、CD8⁺ T细胞(r＝－0.12)、中性粒细胞(r＝－0.18)、巨噬细胞(r＝－0.27)和树突状细胞(r＝－0.25)的浸润丰度呈负相关(均P<0.01)；NOP16为核仁蛋白16

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