10.3760/cma.j.cn501225-20230421-00137
泛素特异性蛋白酶7基因的泛癌分析及其在瘢痕溃疡癌变中的表达
目的:探讨泛素特异性蛋白酶7（USP7）在瘢痕溃疡癌变过程中的生物学作用及其临床意义。方法:采用回顾性观察性研究结合生物信息学分析方法。从癌症基因组图谱（TCGA）数据库和基因表达综合数据库中获取USP7在肿瘤和/或其对应癌旁正常组织中的RNA表达谱数据，并将RNA测序数据进行log
2转化。通过多维度癌症基因集cBioPortal数据库分析
USP7基因变异情况，并分析其突变位点。通过TIMER 2.0数据库中“差异表达”模块获得TCGA数据库中肿瘤、癌旁正常组织USP7 mRNA表达情况。使用基因表达谱交互分析2（GEPIA2）数据库分析皮肤黑色素瘤（SKCM）、宫颈鳞状细胞癌（CESC）、肺鳞状细胞癌（LUSC）和头颈鳞状细胞癌（HNSC）中高表达USP7患者与低表达USP7患者的生存率并绘制Kaplan-Meier生存曲线。利用Sangerbox数据库分析USP7在泛癌中的表达与微卫星不稳定性（MSI）或肿瘤突变负担（TMB）的相关性。通过GEPIA2数据库中“相关性分析”模块，评估USP7在泛癌中的表达与5种DNA错配修复基因（
MLH1、
MSH2、
MSH6、
PMS2和
EPCAM）表达水平和3种必需DNA甲基转移酶（DNMT）——DNMT1、DNMT3A、DNMT3B表达水平的相关性。通过TIMER 2.0数据库中“免疫-基因”模块分析USP7在CESC、HNSC、LUSC和SKCM中表达及其与免疫细胞（B细胞、CD4
+T细胞、CD8
+T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞）浸润的相关性。利用GEPIA2数据库的“相似基因检测”模块获得与USP7表达模式相似且排名前100的蛋白集。将前述蛋白集与利用STRING数据库获得的与USP7有直接物理结合作用且排名前50的蛋白集进行交集分析。通过DAVID数据库对上述2个蛋白集进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）和基因本体论（GO）富集分析。收集2018年10月—2022年10月武汉大学附属同仁医院暨武汉市第三医院病理科有相应临床病理特征的正常皮肤、增生性瘢痕、瘢痕溃疡、瘢痕癌的术后标本，采用免疫组织化学法检测组织中USP7表达情况，样本数为6。对数据行Log-rank检验、单因素方差分析及Bonferroni检验。
结果:在泛癌中，
USP7的主要基因变异类型为突变和扩增，变异频率（>6%）居前3位的肿瘤依次为膀胱尿路上皮癌、SKCM和子宫内膜癌。
USP7基因在泛癌中的主要突变为错义突变。在突变频率最高的SKCM中，主要突变类型是USP7_ICP0_bdg结构域的错义突变。USP7 mRNA在乳腺浸润癌、胆管癌、结肠癌、食管癌、HNSC、肾嫌色细胞癌、肝细胞肝癌、肺腺癌、LUSC、前列腺癌和胃癌肿瘤组织中的表达均明显高于其对应的癌旁正常组织（
P<0.05），在多形成性胶质细胞瘤、肾透明细胞癌、肾乳头状细胞癌和甲状腺癌中的表达均明显低于其对应的癌旁正常组织（
P<0.05）；此外，USP7 mRNA在SKCM转移组织中的表达远高于其原发肿瘤组织（
P<0.05）。生存曲线显示，在CESC、HNSC、LUSC和SKCM中，高表达USP7患者与低表达USP7患者的存活率比较，差异均无统计学意义（Log-rank
P>0.05，风险比分别为1.00、0.99、1.00、1.30）。USP7在结肠癌、结直肠癌、胸腺癌、甲状腺癌中的表达均与TMB呈显著负相关（Pearson相关系数分别为-0.26、-0.19、-0.19和-0.11，
P<0.05）；USP7在神经胶质瘤、CESC、肺腺癌、混合肾癌、LUSC中的表达均与MSI呈显著正相关（Pearson相关系数分别为0.22、0.14、0.15、0.08和0.14，
P<0.05），在结肠癌、结直肠癌、乳腺浸润癌、前列腺癌、HNSC、甲状腺癌和弥漫性大B细胞淋巴瘤中的表达均与MSI呈显著负相关（Pearson相关系数分别为-0.31、-0.27、-0.13、-0.19、-0.16、-0.18和-0.53，
P<0.05）。USP7在CESC中的表达与MSH2和MSH6的表达均呈明显正相关（Spearman相关系数分别为0.51和0.44，
P<0.05），在HNSC中的表达与EPCAM、MLH1、MSH2、MSH6、PMS2的表达均呈明显正相关（Spearman相关系数分别为0.39、0.14、0.49、0.54和0.41，
P<0.05），在LUSC中的表达与EPCAM、MSH2、MSH6和PMS2的表达均呈明显正相关（Spearman相关系数分别为0.20、0.36、0.40和0.34，
P<0.05），在SKCM中的表达与EPCAM、MLH1、MSH2、MSH6和PMS2的表达均呈明显正相关（Spearman相关系数分别为0.11、0.33、0.42、0.55和0.34，
P<0.05）；USP7在CESC、HNSC、LUSC和SKCM中的表达与DNMT1、DNMT3A和DNMT3B的表达均呈显著正相关（Spearman相关系数分别为0.42、0.34和0.22，0.45、0.52和0.22，0.36、0.36和0.22，0.38、0.46和0.21，
P<0.05）。USP7在CESC、HNSC、LUSC和SKCM中的表达仅与CD4
+T细胞浸润呈显著正相关（Partial相关系数分别为0.14、0.22、0.13、0.16，
P<0.05）。与USP7表达模式相似且排名前100的蛋白集中，排名前5的蛋白依次是C16orf72、BCLAF1、UBN、GSPT1、ERI2（Spearman相关系数分别为0.83、0.74、0.73、0.73和0.72，
P值均<0.05）。与USP7有直接物理结合作用且排名前50的蛋白集与前述蛋白集的交集仅有1个蛋白，即为甲状腺激素受体相互作用因子12。KEGG富集分析显示，USP7相关基因涉及细胞周期、剪接体、细胞衰老和p53信号通路等。GO富集分析显示，USP7相关基因涉及转录调控、蛋白质泛素化、DNA修复和细胞质模式识别受体信号通路等。临床样本分析显示，USP7在增生性瘢痕（0.35±0.05）、瘢痕溃疡（0.43±0.04）和瘢痕癌（0.61±0.03）中的表达均明显高于正常皮肤（0.18±0.04），
P<0.05。
结论:USP7可能为临床瘢痕溃疡癌变恶化的生物标志物。
皮肤肿瘤、瘢痕、泛素特异性蛋白酶7、泛癌分析、瘢痕溃疡、瘢痕癌、创面修复
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湖北省自然科学基金2021CFB532;湖北省卫健委科研项目WJ2021M260;王正国创伤医学发展基金会生长因子复兴计划SZYZ-TR-10;Natural Science Foundation of Hubei Province2021CFB532;Scientific Research Project of Hubei Provincial Health CommissionWJ2021M260;Project of Shanghai Wang Zhengguo Trauma Medicine Development FoundationSZYZ-TR-10
2023-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
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