RNA加工因子SCAF8在肾透明细胞癌预后作用中的生信分析

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背景:准确的RNA转录对维持细胞的生理功能至关重要,其中RNA聚合酶II(RNA polymerase II,RNAPII)对m RNA的合成至关重要。RNA调节因子的异常会诱导恶性肿瘤细胞的状态发生改变,表明其治疗靶点仍有待探索。目前有众多与m RNA转录起点及调控的相关研究,且其与癌症有广泛的影响。然而转录后调控却研究较少,尤其是在RNAPII的延长及终止之间的过渡。最近有研究首次发现两个m RNA抗终止子。作为富含丝氨酸/精氨酸的C末端重复结构域(C-terminal repeat domain,CTD)相关因子之一的SCAF8,在癌症中普遍表达,被首次确认为m RNA的抗终止蛋白。在早期poly A位点中,SCAF4和SCAF8通过维持m RNA的延长和防止m RNA的转录片段分裂,对m RNA转录成熟起着至关重要的作用。研究表明,SCAF4或SCAF8的异常与许多疾病过程有关。已有研究发现,RNA在癌症中受到系统调控,并有助于肿瘤的发生和进展。值得注意的是,在白血病中,一个广泛存在的内含子多聚腺苷酸化,被证明与一组肿瘤抑制因子失活有关。因此,m RNA抗终止子的功能障碍可能在癌症基因组调控中发挥重要作用,但目前仍未有相关研究。本文通过生物信息学分析发现,SCAF8在多种类型的癌症中表达缺失,其中在肾透明细胞癌(KIRC)中,SCAF8低表达与严重的临床病理特征和不良预后相关。结果表明,SCAF8的表达对KIRC的临床预后至关重要,由于转录终止而影响的肿瘤细胞基因组改变仍有待进一步探索。目的:在本研究中以KIRC患者为对象进行生信分析,通过分析SCAF8的表达及与SCAF8缺失相关的基因和信号通路,旨在探讨SCAF8在影响肾透明细胞癌预后中的作用。方法:(1)从TCGA数据库进行患者数据采集,利用UALCAN分析m RNA表达和基因甲基化状态。THPA数据库检测SCAF8蛋白水平。c Bio Portal(cbioportal.org)用于分析SCAF8基因组改变以及SCAF8 m RNA表达与甲基化之间的相关性。(2)采用Wilcoxon秩和检验、Logistic回归分析检验KIRC患者SCAF8表达与临床病理特征的相关性分析。(3)采用ROC(Receiver operating characteristic,ROC)、Kaplan-Meier(KM)生存曲线比较KIRC患者不同组间的总生存期(OS)、疾病特异性生存期(DSS)和无进展间隔期(PFI)。采用Cox回归分析以确定SCAF8表达作为KIRC预后的独立危险因素。采用UALCAN、c Bio Portal、Metascape(metascape.org)对KIRC中与SCAF8表达相关的通路进行富集分析和关键因子筛选。(4)采用R语言统计分析软件(3.6.3版本)及相关软件包进行数据分析和可视化。结果:(1)SCAF8在KIRC患者中基因和蛋白水平均低表达(P<0.001)且与KIRC患者的临床病理学特征相关。(2)在KIRC组织中SCAF8启动子甲基化水平明显增加,且在高临床分期患者的肿瘤组织中,甲基化水平更高,结果具有统计学差异(P<0.001)。SCAF8启动子甲基化水平与SCAF8 m RNA表达水平呈负相关。(3)SCAF8的表达与临床分期(T分期和N分期)、病理分期、性别和血钙水平显著相关,结果具有统计学差异(P<0.05)。(4)SCAF8对KIRC的诊断及不同临床亚型预后具有预测价值,SCAF8低表达患者其总生存期、疾病特异性生存期和无进展间隔期显著缩短(P<0.05),预示着患者预后不良。(5)SCAF8与KIRC个体发育中的关键因子VHL、SETD2及PBRM1呈高度相关,SCAF8作为RNAPII的抗终止子,其缺失可能与这些基因在转录水平上的缺失有关。FABP6和MFSD2A与SCAF8表达呈负相关,提示KIRC患者预后不良。结果均具有统计学差异(P<0.001)。结论:(1)SCAF8在KIRC患者中低表达,且与KIRC患者的临床特征相关。(2)SCAF8对KIRC的诊断及不同临床亚型预后具有预测价值。(3)SCAF8与KIRC个体发育中的关键因子高度相关,其中FABP6和MFSD2A与SCAF8表达呈负相关,FABP6和MFSD2A高表达提示KIRC患者预后不良。
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