钙结合蛋白S100A16在胰腺癌中表达及其临床预后的研究

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研究背景:胰腺癌(pancreatic cancer,PC)是具有高侵袭能力的一种消化道恶性肿瘤。胰腺癌患者因临床表现没有特异性、肿瘤易早期转移等原因,约80%-85%的患者无手术机会。目前胰腺癌患者的5年生存率不足10%。因此,寻找胰腺癌新的诊断、预后标记物和治疗的靶点显得尤其重要。钙结合蛋白S100A16是S100家族25个成员中的一员。S100蛋白是酸性钙调节蛋白家族,是EF手基序结合蛋白的超家族。S100蛋白参与许多生物学过程,例如细胞的增殖、分化、凋亡和周期的改变;肿瘤的迁移和侵袭以及如何参与能量代谢等。S100A16作为脂肪生成促进因子,可降低胰岛素的敏感性。在肿瘤中,S100A16在胃癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、膀胱癌等多种癌症中表达上调。此外,S100A16的高表达与肺癌、前列腺癌、乳腺癌的不良预后显著相关。因此S100A16与肿瘤的发生发展密切相关性。目的:研究S100A16在胰腺癌组织和对应癌旁组织的表达差异及其表达与胰腺癌患者临床特征和预后的相关性。方法:1.通过生物信息学方法分析S100A16基因在胰腺癌组织和胰腺正常组织中的表达情况以及S100A16基因表达与胰腺癌患者预后的相关性;2.分析TCGA数据库中S100A16基因表达水平与胰腺癌患者临床特征相关性;3.通过GO和KEGG pathway分析S100A16基因与其共表达基因在胰腺癌中参与、调控的生物学功能,并且通过单基因PPI预测与S100A16相互作用蛋白;4.免疫组化实验阐明S100A16蛋白在胰腺导管腺癌组织和对应癌旁组织的表达情况,以及分析S100A16蛋白阳性表达和临床特征关系;5.分析S100A16蛋白阳性表达和临床特征与胰腺导管腺癌患者预后的关系。结果:1.生物信息学分析结果显示S100A16基因在胰腺癌中高表达,并且高表达的胰腺癌患者预后较差,S100A16高表达患者总体生存率(HR:2.16,95CI%:1.43-3.29,P=0.0002),无进展生存期(HR:4.05,95CI%:1.38-11.92,P=0.0059);其差异均具有统计学意义(P<0.05)。S100A16表达水平与临床资料分析结果显示S100A16在不同年龄、以及不同T分期水平的癌组织中的表达有显著差异。S100A16表达水平与患者年龄(P=0.036)和T分期(P=0.030)呈现正相关,S100A16的表达在高龄患者(>65岁)中更高;S100A16的表达在T3-4期的患者中更高。GO富集分析S100A16共表达基因富集于肌动蛋白纤维组织、有丝分裂调节、细胞蛋白复合物分解代谢过程、细胞基质黏附、轴突形成、外源性肽抗原处理和提呈等相关生物学过程;KEGG通路富集分析共表达基因显著富集于细胞胞吞作用、Rap1信号通路、p53信号通路、志贺氏菌、沙门氏菌和致病大肠杆菌的感染、人类免疫缺陷病毒1感染、轴突导向和蛋白酶体等。PPI预测了20个与S100A16相互作用蛋白;关键子网络分析,S100A16与S100A14、IL36G、PITX1、PERP在相互作用网络中具有重要作用。2.免疫组化结果显示S100A16在胰腺导管腺癌组织中的表达的阳性率明显高于癌旁组织(χ2=10.901,P=0.001),其差异具有统计学意义。S100A16蛋白的表达与胰腺导管腺癌临床病理参数中的血管浸润(χ2=4.779,P=0.029)、淋巴结转移(χ2=4.440,P=0.035)有关。S100A16蛋白的表达与临床病理参数中的性别、发病年龄、肿瘤的发生部位、术前CA199水平、是否具有糖尿病史、肿瘤的分化程度、肿瘤大小、TNM分期等无关,差异无统计学意义。3.胰腺导管腺癌患者的总体生存时间与肿瘤大小(P=0.049)、TNM分期(P=0.014)和S100A16表达水平(P=0.047)相关,然而与性别、发病年龄、血管是否受侵犯、肿瘤的发生部位、糖尿病史、术前CA199水平等情况无关。多因素分析显示,S100A16是胰腺导管腺癌患者预后的独立危险因素,S100A16蛋白高表达患者是S100A16蛋白低表达患者死亡风险的1.528倍。结论:S100A16在胰腺癌中高表达,S100A16高表达患者临床预后较差。S100A16是胰腺癌患者的独立预后指标。S100A16有望成为胰腺癌新的预后标记物。
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