基于TCGA和GEO分析TTK在肺腺癌中的表达及临床意义
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2 结果
2 . 1 泛 癌 组 织 中 TTK的 表 达 通 过 TIMER网 站 的 Diff Exp模 块 ，搜 索 TTK基 因 在 3 3 类肿瘤组织中的表达情 况 。TTK在 包 括 膀 胱 尿 路 上 皮 癌 （ BLCA )、乳腺浸润 癌 （BRCA)、胆 管 癌 （CH0 L )、结 肠 癌 （COAD)、食 管 癌 （ ESCA )、头 颈 鳞 状 细 胞 癌 （ HNSC )、肾嫌色细胞 癌 （ KICH )、肾 透 明 细 胞 癌 （ KIRC )、肾乳头状细胞癌 ( KIRP )、肝 细 胞 肝 癌 （ UHC )、肺 腺 癌 （ LUAD )、肺鱗癌 ( LUSC )、前 列 腺 癌 （ PRAD )、直 肠 腺 癌 （ READ )、胃 癌 （ STAD )、甲 状 腺 癌 （ THCA ) 及 子 宫 内 膜 癌 （ UCEC ) 等 多 种 肿 瘤 组 织 中 的 表 达 均 显 著 高 于 正 常 组 织 ，见图 1A。皮 肤 黑 色 素 瘤 （SKCM) 有远处转移的肿瘤患者, TTK的 表 达 明 显 高 于 无 远 处 转 移 的 肿 瘤 患 者 。结果 表 明 ，TTK在泛癌组织中存在高表达，提示可能与恶性肿 瘤 的 发 生 、演进密切相关。 2.2 LUAD组 织 中 TTK的 表 达 在 TCGA数 据 集 中 ， 与 正 常 肺 上 皮 组 织 （n=59 ) 比较，LUAD组 织 （《=517 ) 中 TTK mRNA 的 表 达 显 著 升 髙 （t=16.470, P<0_001 )， 见 图 1B。在 GSE31210数 据 集 中 ，2 0 例正常肺上皮组 织 与 2 2 6 例 LUAD组 织 比 较 ， TTK mRNA在肿瘤组织 中 存 在 显 著 高 表 达 （t=5.406, P<0.001 )，见 图 1C。在 GSE75037数据集中，8 3 例 LUAD组织及癌旁组织配对 比 较 ，TTKmRNA在 LUAD组 织 中 过 表 达 U =18.690, P<0.001)，见 图 ID。HPA数据库中的免疫组化结果提 示 ，TTK蛋白在正常肺上皮组织中弱表达，在 LUAD组 织中表达明显增加，见 图 1E。综 上 ，TTK在 LUAD组 织中的表达显著高于正常肺上皮组织。
• 776 •
浙 江 临 床 医 学 2021年6 月第 23卷 第 6期
以 TCGA数据集中 肺 腺 癌 标 本 为 分 析 对 象 ，依 据 TTK 表达的中位值进行分组，以 Hallmark基因集作为参考 基 因 集 ，置 换 次 数 为 1000次 ，将 同 时 满 足 P<〇.〇5和 FDR<0.25的基因集认为是显著富集的基因集。 1 . 3 统 计 学 方 法 采 用 R 软件(3.6.1 版 本 )和 Graphpad (8.0版 本 ）统计软件。计 量 资 料 以 U ± s ) 表 示 ，两两 组 间 比 较 采 用 f 检 验 ，配对数据采用配对t 检 验 ，多组 间 比 较 采 用 单 因 素 方 差 分 析 。筛 选 包 含 生 存 随 访 信 息 的 TCGA、GSE31210和 GSE68465数据集的标本，纳人 随 访 >30 d 的病例进行生存分析。依 据 TTK表达的中 位 值 ，将 患 者 分 为 TTK低 表 达组和TTK高表达组。利 用 R 软件的 survival 和 surviminer 包绘制 Kaplan-Meier 曲线，进 行 log-rank检 验 ；tinwROC包 绘 制 ROC曲线， 计 算 AUC值 ；survival和 surviminer包进彳了单因素及多 因 素 Cox回归分析，采 用 forestplot包绘制森 林 图 。根 据 多 因 素 Cox回归结果绘制列线图，并绘制校准曲线和 决策曲线来验证列线图模型在预后预测中的作用。以 P<0.05为差异有统计学意义。
肺癌是目前世界上发病率及死亡率最高的肿瘤类 型 ，肺 腺 癌 （LUAD) 是 肺 癌最常见的组织学类型[1]。 近 年 来 ，针对肺癌的分子靶 向 治 疗 极 大 地 提 高 了 患 者 的 生存率。寻 找 新 的 生 物标志物，不仅可以更精准地阐 述 LUAD细胞恶变的分子机制,还 可 为 LUAD的早期诊 断 、疗效监测、预后评估等提供参考。酪氨酸和苏氨酸 蛋 白 激 酶 （TTK) 是一种双特异性蛋白激酶，能够磷酸 化酪 氨 酸 、丝氨酸和苏氨酸，是有丝分裂过程中纺锤体 装配检 查 点 的 核 心 调 节蛋白[2]。 目前研究显示，在结 肠 癌 、肝 癌 、胆 囊 癌等多种肿瘤中均存在TTK的过表 达 ，与患者的不良预后相关[3_7]。本研究拟基于公共肿 瘤数据库观察TTK在 LUAD中的表达模式及预后意义， 为 TTK的机制研究及临床应用提供一定的理论基础。
1 材料与方法
1 . 1 数 据 获 取 通 过 UCSC Xena数 据 库 （ https ://trga. xenahuhs.nfit ) 下 载 肿 瘤 基 因 图 谱 （ TCGA ) 中标准化的 肺 腺 癌 RNASeq3 级数据及临床病理资料[81。最 终 5 9 例
基金项目：浙 江 省 医 药 1 生 科 技 计 划 项 目 （2 0 1 9 3 2 6 5 4 6 , 2021424096)
浙江临床医学2021年6月第23卷第6期
• 775 •
•论著•
基于TCGA和GEO分析TTK在肺腺癌中的表达及临床意义
胡旭钢唐夏莉刘细帮陈清勇*
【摘 要 】 目 的 挖 掘 酪 氨 酸 和 苏 氨 酸 蛋 白 激 酶 （T T K ) 在 肺 腺 癌 （L U A D ) 中 的 表 达 与 临 床 病 理 特 征 及 预 后 的 联 系 。 方 法 从 肿 瘤 基 因 图 谱 （T C G A ) 和 基 因 表 达 综 合 数 据 库 （G E O ) 下 栽 LUAD组 织 的 T T K 表 达 数 据 和 临 床 资 料 ，比 较 T T K 在 LUAD组 织 和 正 常 肺 上 皮 组 织 中 的 表 达 差 异 ，分 析 其 与 临 床 病 理 参 数 的 相 关 性 ，并 评 价 TTK与 患 者 预 后 的 关 联 。结 果 相 比 于 正 常 肺 上 皮 组 织 ，TTK在 包 括 LUAD的泛癌组织 中 的 表 达 显 著 升 高 。T T K 的 表 达 与 患 者 T N M 分 期 呈 正 相 关 ，且 在 有 吸 烟 史 的 患 者 中 表 达 更 高 。相 比 于 EGFR野 生 型 的 患 者 ，EG FR 突变的患 者TTK表达显著下调a 生存分析提示TTK表 达 越 高 ，患者的总体生存率越低； 多因素Cox回归结果表明TTK是LUAD患者独立预后因子e 结 论 肺 腺 癌 中 TTK的表达明显升高，并与肿瘤的恶性表型及不良预后密切相关，可作为预后监测及药物治疗的新型分子标志物, 【关 键 词 】 肺 腺 癌 酪 氨 酸 和 苏 氨 酸 蛋 白 激 酶 预 后 列 线 图 肿 瘤 基 因 图 谱 基 因 表 达 综 合 数 据 库 【 A bstract 】 Objective T o explore the relation between the expression, clinicopathological features and prognosis of tyrosine and threomine kinase ( TTK ) in lung adenocarcin. Methods The TTK expression profile and clinical data of LUAD were acquired from the Cancer Genome Atlas ( TCGA ) and Gene Expression Omnibus ( GEO ) . The differential expression o f TTK between LUAD and normal lung epithelial tissues were compared, the correlarion between TTK expression and clinicopathological characteristics was analyzed, and the correlarion between TTK and prognosis was evaluated. Results Compared with normal lung epithelial tissues, the expression of TTK in pan—cancer tissues including LUAD was significantly increased. The expression of TTK was posirively correlated with TN M stage and was higher in patients with tobacco exposure. Compared with patients with EGFR w ildtype, the expression o f TTK in EGFR mutant patients was significantly decreased. Survival analysis showed that patients with higher TTK expression processed worse overall survival. Multivariate Cox regression analysis revealed that TTK was an independent prognostic indicator in patients with LUAD. Conclusion The expression of TTK is significandy increased in LUAD, which is significantly related to the malignant phenotype and worse prognosis of the patients. TTK expression might be used as a novel molecular biomarker for prognosis monitoring and drug treatment. 【Key words 】 Lung adenocarcinoma TTK Prognosis Nomogram TCGA GEO
作者单位：310 0 1 6 中 国 人 民 解 放 军 联 勤 保 障 部 队 第 903医 院 （胡 旭钢唐夏莉陈清勇） 325000温 州 医 科 大 学 附 属 第 一 医 院 （刘 细 帮 ） *通 信 作 者
正常肺上皮组织及5 1 7 例肺腺癌纳入研究，其 中 4 9 4 例 包含完整随访信息的病例纳人生存分析。从基因表达 综 合 数 据 库 （GEO, https : ///geo) 下 载 肺 腺 癌 GSE31210、GSE68465和 GSE75037数据集 的原始微阵列mRNA表达数据及临床资料，采 用 RMA 方法进行归一化后进行相关分析〜|1]。GSE3 1 2 1 0 , 共 2 0 例正常肺上 皮 组 织 和 2 2 6 例肺腺癌组织，临床资料 包 括 患 者 的 年 龄 、性 别 、肿 瘤 分 期 、吸 烟 史 、EGFR\ ALK\KRAS突变情况及生存随访信息。GSE6 8 4 6 5 , 共 4 4 2 例包含完整生存随访信息的肺腺癌患者，纳入生存 分析。GSE75037,共 8 3 对肺腺癌及对应癌旁组织纳人 研 究 ，临床资料包括患者的年龄、性 别 、肿 瘤 分 期 、吸 烟 史 及 EGFR\KRAS\STK11 突变情况。肿瘤免疫评估资 源 （ TIMER， https : //cistrome.shinyapps.io/timer/ ) 是 —* 个 利 用 RNA-Seq表达谱数据预测肿瘤组织中免疫细胞 浸 润 情 况 的 网 站 [12_13]，通 过 Diff Exp模块可以快速获 得 TTK基因在肺腺癌等3 3 种肿瘤组织及对应正常组织 中的表达情况。人 类 蛋 白 质 图 谱 （HPA, https : //WWW. 堤 利 用 各 种 组 学 技 术 来 绘 制 蛋 白 质 在 正 常 及 肿 瘤 细 胞 、组 织 和 器 官 中 表 达 的 网 站 [M]，在线查 询 可 获 得 TTK蛋 白 （抗 体 编 化染色结果。 1 . 2 基 因 富 集 分 析 采 用 GSEA软 件 （4.0.2版 本 ）,
2 . 1 泛 癌 组 织 中 TTK的 表 达 通 过 TIMER网 站 的 Diff Exp模 块 ，搜 索 TTK基 因 在 3 3 类肿瘤组织中的表达情 况 。TTK在 包 括 膀 胱 尿 路 上 皮 癌 （ BLCA )、乳腺浸润 癌 （BRCA)、胆 管 癌 （CH0 L )、结 肠 癌 （COAD)、食 管 癌 （ ESCA )、头 颈 鳞 状 细 胞 癌 （ HNSC )、肾嫌色细胞 癌 （ KICH )、肾 透 明 细 胞 癌 （ KIRC )、肾乳头状细胞癌 ( KIRP )、肝 细 胞 肝 癌 （ UHC )、肺 腺 癌 （ LUAD )、肺鱗癌 ( LUSC )、前 列 腺 癌 （ PRAD )、直 肠 腺 癌 （ READ )、胃 癌 （ STAD )、甲 状 腺 癌 （ THCA ) 及 子 宫 内 膜 癌 （ UCEC ) 等 多 种 肿 瘤 组 织 中 的 表 达 均 显 著 高 于 正 常 组 织 ，见图 1A。皮 肤 黑 色 素 瘤 （SKCM) 有远处转移的肿瘤患者, TTK的 表 达 明 显 高 于 无 远 处 转 移 的 肿 瘤 患 者 。结果 表 明 ，TTK在泛癌组织中存在高表达，提示可能与恶性肿 瘤 的 发 生 、演进密切相关。 2.2 LUAD组 织 中 TTK的 表 达 在 TCGA数 据 集 中 ， 与 正 常 肺 上 皮 组 织 （n=59 ) 比较，LUAD组 织 （《=517 ) 中 TTK mRNA 的 表 达 显 著 升 髙 （t=16.470, P<0_001 )， 见 图 1B。在 GSE31210数 据 集 中 ，2 0 例正常肺上皮组 织 与 2 2 6 例 LUAD组 织 比 较 ， TTK mRNA在肿瘤组织 中 存 在 显 著 高 表 达 （t=5.406, P<0.001 )，见 图 1C。在 GSE75037数据集中，8 3 例 LUAD组织及癌旁组织配对 比 较 ，TTKmRNA在 LUAD组 织 中 过 表 达 U =18.690, P<0.001)，见 图 ID。HPA数据库中的免疫组化结果提 示 ，TTK蛋白在正常肺上皮组织中弱表达，在 LUAD组 织中表达明显增加，见 图 1E。综 上 ，TTK在 LUAD组 织中的表达显著高于正常肺上皮组织。
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浙 江 临 床 医 学 2021年6 月第 23卷 第 6期
以 TCGA数据集中 肺 腺 癌 标 本 为 分 析 对 象 ，依 据 TTK 表达的中位值进行分组，以 Hallmark基因集作为参考 基 因 集 ，置 换 次 数 为 1000次 ，将 同 时 满 足 P<〇.〇5和 FDR<0.25的基因集认为是显著富集的基因集。 1 . 3 统 计 学 方 法 采 用 R 软件(3.6.1 版 本 )和 Graphpad (8.0版 本 ）统计软件。计 量 资 料 以 U ± s ) 表 示 ，两两 组 间 比 较 采 用 f 检 验 ，配对数据采用配对t 检 验 ，多组 间 比 较 采 用 单 因 素 方 差 分 析 。筛 选 包 含 生 存 随 访 信 息 的 TCGA、GSE31210和 GSE68465数据集的标本，纳人 随 访 >30 d 的病例进行生存分析。依 据 TTK表达的中 位 值 ，将 患 者 分 为 TTK低 表 达组和TTK高表达组。利 用 R 软件的 survival 和 surviminer 包绘制 Kaplan-Meier 曲线，进 行 log-rank检 验 ；tinwROC包 绘 制 ROC曲线， 计 算 AUC值 ；survival和 surviminer包进彳了单因素及多 因 素 Cox回归分析，采 用 forestplot包绘制森 林 图 。根 据 多 因 素 Cox回归结果绘制列线图，并绘制校准曲线和 决策曲线来验证列线图模型在预后预测中的作用。以 P<0.05为差异有统计学意义。
肺癌是目前世界上发病率及死亡率最高的肿瘤类 型 ，肺 腺 癌 （LUAD) 是 肺 癌最常见的组织学类型[1]。 近 年 来 ，针对肺癌的分子靶 向 治 疗 极 大 地 提 高 了 患 者 的 生存率。寻 找 新 的 生 物标志物，不仅可以更精准地阐 述 LUAD细胞恶变的分子机制,还 可 为 LUAD的早期诊 断 、疗效监测、预后评估等提供参考。酪氨酸和苏氨酸 蛋 白 激 酶 （TTK) 是一种双特异性蛋白激酶，能够磷酸 化酪 氨 酸 、丝氨酸和苏氨酸，是有丝分裂过程中纺锤体 装配检 查 点 的 核 心 调 节蛋白[2]。 目前研究显示，在结 肠 癌 、肝 癌 、胆 囊 癌等多种肿瘤中均存在TTK的过表 达 ，与患者的不良预后相关[3_7]。本研究拟基于公共肿 瘤数据库观察TTK在 LUAD中的表达模式及预后意义， 为 TTK的机制研究及临床应用提供一定的理论基础。
1 材料与方法
1 . 1 数 据 获 取 通 过 UCSC Xena数 据 库 （ https ://trga. xenahuhs.nfit ) 下 载 肿 瘤 基 因 图 谱 （ TCGA ) 中标准化的 肺 腺 癌 RNASeq3 级数据及临床病理资料[81。最 终 5 9 例
基金项目：浙 江 省 医 药 1 生 科 技 计 划 项 目 （2 0 1 9 3 2 6 5 4 6 , 2021424096)
浙江临床医学2021年6月第23卷第6期
• 775 •
•论著•
基于TCGA和GEO分析TTK在肺腺癌中的表达及临床意义
胡旭钢唐夏莉刘细帮陈清勇*
【摘 要 】 目 的 挖 掘 酪 氨 酸 和 苏 氨 酸 蛋 白 激 酶 （T T K ) 在 肺 腺 癌 （L U A D ) 中 的 表 达 与 临 床 病 理 特 征 及 预 后 的 联 系 。 方 法 从 肿 瘤 基 因 图 谱 （T C G A ) 和 基 因 表 达 综 合 数 据 库 （G E O ) 下 栽 LUAD组 织 的 T T K 表 达 数 据 和 临 床 资 料 ，比 较 T T K 在 LUAD组 织 和 正 常 肺 上 皮 组 织 中 的 表 达 差 异 ，分 析 其 与 临 床 病 理 参 数 的 相 关 性 ，并 评 价 TTK与 患 者 预 后 的 关 联 。结 果 相 比 于 正 常 肺 上 皮 组 织 ，TTK在 包 括 LUAD的泛癌组织 中 的 表 达 显 著 升 高 。T T K 的 表 达 与 患 者 T N M 分 期 呈 正 相 关 ，且 在 有 吸 烟 史 的 患 者 中 表 达 更 高 。相 比 于 EGFR野 生 型 的 患 者 ，EG FR 突变的患 者TTK表达显著下调a 生存分析提示TTK表 达 越 高 ，患者的总体生存率越低； 多因素Cox回归结果表明TTK是LUAD患者独立预后因子e 结 论 肺 腺 癌 中 TTK的表达明显升高，并与肿瘤的恶性表型及不良预后密切相关，可作为预后监测及药物治疗的新型分子标志物, 【关 键 词 】 肺 腺 癌 酪 氨 酸 和 苏 氨 酸 蛋 白 激 酶 预 后 列 线 图 肿 瘤 基 因 图 谱 基 因 表 达 综 合 数 据 库 【 A bstract 】 Objective T o explore the relation between the expression, clinicopathological features and prognosis of tyrosine and threomine kinase ( TTK ) in lung adenocarcin. Methods The TTK expression profile and clinical data of LUAD were acquired from the Cancer Genome Atlas ( TCGA ) and Gene Expression Omnibus ( GEO ) . The differential expression o f TTK between LUAD and normal lung epithelial tissues were compared, the correlarion between TTK expression and clinicopathological characteristics was analyzed, and the correlarion between TTK and prognosis was evaluated. Results Compared with normal lung epithelial tissues, the expression of TTK in pan—cancer tissues including LUAD was significantly increased. The expression of TTK was posirively correlated with TN M stage and was higher in patients with tobacco exposure. Compared with patients with EGFR w ildtype, the expression o f TTK in EGFR mutant patients was significantly decreased. Survival analysis showed that patients with higher TTK expression processed worse overall survival. Multivariate Cox regression analysis revealed that TTK was an independent prognostic indicator in patients with LUAD. Conclusion The expression of TTK is significandy increased in LUAD, which is significantly related to the malignant phenotype and worse prognosis of the patients. TTK expression might be used as a novel molecular biomarker for prognosis monitoring and drug treatment. 【Key words 】 Lung adenocarcinoma TTK Prognosis Nomogram TCGA GEO
作者单位：310 0 1 6 中 国 人 民 解 放 军 联 勤 保 障 部 队 第 903医 院 （胡 旭钢唐夏莉陈清勇） 325000温 州 医 科 大 学 附 属 第 一 医 院 （刘 细 帮 ） *通 信 作 者
正常肺上皮组织及5 1 7 例肺腺癌纳入研究，其 中 4 9 4 例 包含完整随访信息的病例纳人生存分析。从基因表达 综 合 数 据 库 （GEO, https : ///geo) 下 载 肺 腺 癌 GSE31210、GSE68465和 GSE75037数据集 的原始微阵列mRNA表达数据及临床资料，采 用 RMA 方法进行归一化后进行相关分析〜|1]。GSE3 1 2 1 0 , 共 2 0 例正常肺上 皮 组 织 和 2 2 6 例肺腺癌组织，临床资料 包 括 患 者 的 年 龄 、性 别 、肿 瘤 分 期 、吸 烟 史 、EGFR\ ALK\KRAS突变情况及生存随访信息。GSE6 8 4 6 5 , 共 4 4 2 例包含完整生存随访信息的肺腺癌患者，纳入生存 分析。GSE75037,共 8 3 对肺腺癌及对应癌旁组织纳人 研 究 ，临床资料包括患者的年龄、性 别 、肿 瘤 分 期 、吸 烟 史 及 EGFR\KRAS\STK11 突变情况。肿瘤免疫评估资 源 （ TIMER， https : //cistrome.shinyapps.io/timer/ ) 是 —* 个 利 用 RNA-Seq表达谱数据预测肿瘤组织中免疫细胞 浸 润 情 况 的 网 站 [12_13]，通 过 Diff Exp模块可以快速获 得 TTK基因在肺腺癌等3 3 种肿瘤组织及对应正常组织 中的表达情况。人 类 蛋 白 质 图 谱 （HPA, https : //WWW. 堤 利 用 各 种 组 学 技 术 来 绘 制 蛋 白 质 在 正 常 及 肿 瘤 细 胞 、组 织 和 器 官 中 表 达 的 网 站 [M]，在线查 询 可 获 得 TTK蛋 白 （抗 体 编 化染色结果。 1 . 2 基 因 富 集 分 析 采 用 GSEA软 件 （4.0.2版 本 ）,