2022/3/28 10:10:36 阅读：296 发布者：chichi77
甲胎蛋白（AFP）、甲胎蛋白异质体（AFP-L3）以及去γ-羧化凝血酶原（DCP）是临床上肝癌常用的标志物，而血清标志物和生物学分子之间的关联尚不清楚。今天我们一起学习这篇文章，肝癌常见的血清学标志物（老话）的分子学特征（新说）~
一、摘要
介绍：文章分析了来自癌症基因组图谱肝细胞癌（TCGA-LIHC）的RNA表达和DNA变异数据，以检查它们与血清生物标志物水平和临床数据的关联。方法：从371名TCGA-LIHC患者中，作者选择了在韩国和美国的3家机构就诊的91例，并从术前获得的血清中测量了AFP，AFP-L3和DCP。我们进行了综合临床和分子分析，重点是生物标志物，并对TCGA-LIHC队列中剩余的280名患者验证了研究结果。结果：患者分为4个亚组：AFP升高或AFP-L3单独（↑AFP&L3），单独DCP升高（↑DCP），所有3种生物标志物升高（所有3种生物标志物水平升高[↑全部]）（RR）。CTNNB1变异在↑DCP患者（53.8%）和RR患者（38.5%）中观察到，具有CTNNB1变异的↑DCP患者的生存率低于RR患者。TP53序列变异与↑AFP（30.8%）和↑DCP（30.8%）相关。Wnt-β-catenin信号通路在↑AFP&L3中被激活，而肝脏相关的Wnt信号传导在RR中被激活。TGF-β和VEGF信号传导在↑AFP&L3中被激活，而失调的胆汁酸和脂肪酸代谢在↑DCP中占主导地位。结论：血清 AFP、AFP-L3 和 DCP 水平可以帮助预测 HCC 遗传特征的变异，尤其是 TP53 和 CTNNB1，这些发现可能有助于开发基于证据的治疗方法。
二、概述
血清 AFP、AFP-L3 和 DCP 可能有助于预测肝细胞癌的遗传特征：
CTNNB1变异与低AFP和AFP-L3水平相关，RR生物标志物患者的预后良好，而↑DCP患者的预后较差；
TP53变异与↑AFP或↑DCP相关，并根据生物标志物显示不同的激活途径。
四、结果简述
1. 患者特征和血清生物标志物
患者队列由64名男性和27名女性组成，中位年龄为59岁（范围，23-85岁）最常见的肝病是乙型肝炎（n = 55 [60.4%]）和酒精性肝病（n = 33 [36.2%]）。在中位随访期47.1个月（范围为1.0~141.1个月）期间，5年无病生存率为47.2%，5年总生存率为77.8%。此外，AFP与AFP-L3高度相关（r = 0.70）（如图a所示）。然而，AFP和DCP（r = 0.37）以及AFP-L3和DCP（r = 0.26）之间的相关性较低（如图b，c所示）
2. DEG分析，通过肿瘤生物标志物分层
根据生物标志物水平将患者分为3个亚组："单独升高的AFP"（↑AFP，n = 9），"单独升高的AFP-L3"（↑AFP-L3，n = 4）和"单独升高的DCP"（↑DCP，n = 13）。为了鉴定肿瘤标志物特异性基因，将这3组与8个匹配的相邻良性肝样本进行比较得到DEG。最终3组共鉴定了1162个DEGs。在↑AFP-L3 HCCs中上调或下调的438个基因中，有286个（65.3%）在↑AFP HCCs中沿同一方向改变（如图e所示）。由于2个亚组中65%的失调途径彼此重叠，因此，高AFP和高AFP-L3患者的遗传特征相似
3. 血清生物标志物亚组患者的临床特征
在接下来的分析中，将单独使用↑AFP，单独使用↑AFP-L3或AFP和AFP-L3的患者合并为单个亚组（↑AFP&L3）。将患者重新分类为4个生物标志物亚组：AFP 升高和/或仅 AFP-L3 （↑AFP&L3;n = 26），仅 DCP 升高 （↑DCP;n = 13），所有3种生物标志物的升高（↑全部;n = 21），以及所有生物标志物的参考范围值（RR;n = 26）。↑All 和 ↑DCP 组的平均肿瘤大小明显大于 ↑AFP&L3 和 RR 组（p <0.001）。RR组患者的预后最好，而↑All组的患者预后最差。↑AFP&L3 和 ↑DCP 组显示出相似的总生存率（如上部分图f所示）。
4. DNA变异图谱
整个队列（91名患者）的基因组景观如图a所示。在肿瘤抑制基因（TP53 [28.6%]，AXIN1 [11.0%]，RB1 [6.6%]），Wnt通路基因（CTNNB1 [28.6%]）和白蛋白相关基因（ALB [11.0%]，APOB [9.9%]）中通常观察到非silent序列变异。TP53和CTNNB1中的大多数序列变异是相互排斥的，除了4例（4.4%）
TP53 变体在↑AFP&L3和↑DCP组中很常见，CTNNB1变体在↑DCP和RR组中很常见。有趣的是，在↑AFP&L3和↑DCP组中，TP53变异体患者的总生存率相似（图b，c），但↑DCP组中CTNNB1变异型的患者的生存率明显低于RR组（如图d，e所示）。
5. RNA表达谱分析和通路分析，通过生物标志物亚组分层
4个生物标志物亚组中358个上调和下调的DEGs按组分层，EPCAM（干细胞的标记）和IGF2（干扰素靶基因的抑制因子）以及经典的Wnt靶基因MMP7和RUNX2在↑AFP&L3组中上调。在RR组中，肝脏相关Wnt靶基因GLOL，REG3A，TBX3，SLC1A2，EPHB2和SPARCL1高度表达。在↑AFP&L3组中，PI3K-AKT-mTOR，NOTCH，VEGF和TGF-β信号通路被激活，而氧化磷酸化途径被抑制（如图a所示）。
Wnt-β-连环蛋白信号通路在↑AFP&L3组中被激活（如图b所示），而与肝脏相关的Wnt信号传导在RR组中被激活（如图c所示）。虽然TP53变异在↑AFP&L3和↑DCP组中很常见，但p53调控的基因功能在各组之间是不同的（如图d所示），在↑DCP和RR组中，胆汁酸和脂肪酸代谢失调。↑All组显示了其他3组的混合特征（如图a所示）。
6. 使用完整的 TCGA-LIHC 队列进行验证
完整的TCGA-LIHC队列包括371例病例，无监督聚类分析确定了4个不同的子组（如图a所示）。A被定义为类似RR的亚组;B类似 DCP 的亚组;C类似ALL↑亚群;和D类似ADF&L3的亚组。
新患者群体的患者特征和分子特征与之前确定的类别相似。乙型肝炎在C亚组和D组（↑All-like和↑AFP&L3样）中常见，非酒精性脂肪性肝病仅在B亚组中观察到（↑DCP样）。亚组C和D（↑All-like和↑AFP&L3-like）的AFP水平明显高于亚组A和B（RR样和↑DCP样）（p <0.001）（如图b所示）。然而，我们无法确定4个亚组中DCP和AFP-L3水平的差异，因为这些数据在TCGA-LIHC中不可用。虽然TP53变异体在A（RR样）亚组中的患病率明显低于其他亚组，但CTNNB1变异体的患病率在A（RR样）和B（↑DCP样）亚组中较高（如图b所示）。
7. 与先前确定的分子亚类的比较
在一项包含183例患者的TCGA-LIHC研究中，使用多平台整合分子亚型分析HCC数据，并鉴定出3个亚类（iClust亚类1、2和3）。正研究预期的那样，在目前的队列（23名具有可用iClust数据的患者）和验证的TCGA-LIHC队列（160名具有可用iClust数据的患者）中，iClust 1主要由↑AFP&L3组的患者组成，iClust 2主要包括↑DCP和RR组的患者。iClust 3具有异构特性（如图a所示）。
四、总结
常见的生信文章使用分子学特征将患者分组，本文别出心裁，探索常用血清学标志物和分子学特征的关系，并一改分子预测临床指标的模式，使用临床特征作为预测指标，探索背后的分子学机制，为生信与临床的结合提供了不一样的思路。
如有侵权，请联系本站删除！
