Wang LC, Cui WY, Zhang Z, Tan ZL, Lv QL, Chen SH, Shen XL. Expression, methylation and prognostic feature of EMILIN2 in Low-Grade-Glioma. Brain Res Bull. 2021 Oct;175:26-36. doi: 10.1016/j.brainresbull.2021.07.013. Epub 2021 Jul 16. PMID: 34280481.
摘要
低級膠質瘤（LGGs）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中生長緩慢的腦癌纸俭。EMILIN2 是一種細胞外基質 （ECM） 蛋白質榆苞，可影響某些腫瘤的進展桩皿，這在 LGG 中尚不清楚股缸。在本研究中，通過生物信息學分析分析了LGG中EMILIN2的甲基化借卧、表達盹憎、預后和免疫價值。通過分析TCGA中的LGG樣本發(fā)現(xiàn) EMILIN2 表達與 EMILIN2 甲基化呈負相關铐刘，可能跟預后不良有關陪每。同時，還在CGGA中進行了單變異和多變種的cox回歸镰吵，這表明EMILIN2可能是LGG中一個獨立的預后生物標志物檩禾。
Introduction
低級膠質瘤（LGG），常見的原發(fā)性惡性腦腫瘤疤祭，具有很強的內(nèi)在異質性盼产。二級和三級膠質瘤，患者生存期超過7年勺馆，統(tǒng)稱為擴散低級膠質瘤辆飘。DNA甲基化是一種主要的表觀遺傳修飾，在各種癌癥中得到了廣泛的研究谓传，它與腫瘤異質性有關。但EMILIN2與其甲基化之間的關系尚未在LGG中研究過芹关。
EMILIN2 首次被確定為 116 kDa 細胞外基質糖蛋白续挟，具有五個蛋白質域：C 端C1q域（C-terminal C1q domain）、前列腺富產(chǎn)域proline-rich domain）侥衬、膠原體域（collagenous domain）诗祸、線圈線圈域（coiled-coil domain）和 N 端半胱氨酸富含域 （N-terminal cysteine-rich domain）（EMI 域）跑芳。之前的報道稱EMILIN2可以作為影響血管形成的關鍵微環(huán)境基因或乳腺癌中的抑癌基因。先前的研究報告說直颅，EMILIN2在TCGA的LGG預后中起著至關重要的作用博个，然而，本文更加關注EMILIN2的甲基化值功偿，并且盆佣，本文驗證了自己的樣本和CGGA數(shù)據(jù)庫中的獨立預測值，這些預測值在研究中尚未被探索械荷。同時共耍，EMILIN2表達和甲基化在膠質瘤中的臨床和預后價值，特別是在LGG中吨瞎，仍然不清楚痹兜。
在本研究中發(fā)現(xiàn)世衛(wèi)組織III級膠質瘤中的EMILIN2表達明顯高于世衛(wèi)組織中國膠質瘤基因組圖譜（CGGA）中的II級膠質瘤。同時颤诀，我們首次使用來自 TCGA 和 CGGA 的 LGG 數(shù)據(jù)確定了 EMILIN2 的預后作用，這意味著 EMILIN2 的高表達可以預測更差的預后崖叫。此外遗淳，回歸分析表明归露，EMILIN2 是 CGGA 樣本中 LGG 的獨立預測因子。然后剧包，還利用來自TCGA的LGG數(shù)據(jù)分析了EMILIN2DNA甲基化與EMILIN2表達與EMILIN2表達的預后意義之間的相關性恐锦。此外疆液，通過GO和KEGG分析EMILIN2的生物過程，結果表明EMILIN2可能與免疫力有顯著關系堕油。此外潘飘，腫瘤免疫估計資源 （TIMER） 數(shù)據(jù)庫用于評估 EMILIN2 表達和免疫滲透水平與其膠質瘤預后值之間的潛在相關性掉缺。最后，分析了EMILIN2與免疫滲透標記基因之間的相關性眶明，確認了EMILIN2在免疫中的重要作用艰毒。EMILIN2在膠質瘤中的預后值通過定量反轉錄-聚合酶鏈反應（qRT-PCR）在我們自己的標本中得到證實搜囱，表明EMILIN2表達與膠質瘤的惡性腫瘤有關柑土，并預測預后不佳。
數(shù)據(jù)來源
RNA-seq data 和臨床信息 (n =1018, mRNAseq_693 and mRNAseq_325)在CGGA中下載绊汹。通過 Cbioportal 數(shù)據(jù)庫 （https://www.cbioportal.org/） 和 UCSC-Xena （http://xena.ucsc.edu/） 從 TCGA 數(shù)據(jù)庫下載450k甲基化數(shù)據(jù)（n = 530）。
患者樣本
從中南大學湘雅醫(yī)院采集了97個膠質瘤樣本和18個腦外傷組織西乖，并處理了臨床信息。
結果
1.LGG 中 EMILIN2 表達和甲基化的臨床和預后值
分析了II級（n = 258）和三級膠質瘤（n = 270）之間在LGG（n = 528）中EMILIN2的表達浴栽，發(fā)現(xiàn)EMILIN2表達顯著增加荒叼，隨著等級水平的增加（P <0.001）（圖1A）典鸡。還觀察到EMILIN2表達和EMILIN2DNA甲基化之間有明顯的負相關性（r = 0.586被廓，P <0.0001）（圖1B）。圖1C中展示了29個與EMILIN2DNA甲基化有關的CpG位點情況萝玷。生存分析表明EMILIN2的高表達(圖1D)或低甲基化(圖1E)可以預測整體生存能力差（OS）（P<0.001）嫁乘。
同時還對這些CpG位點都進行了生存分析，發(fā)現(xiàn)以下15個CpG位點與預后顯著相關球碉。（cg24276681蜓斧，cg24948962，cg23405696睁冬，cg13765206挎春，cg06769774，cg16181848豆拨， cg25813942直奋， cg21266975， cg07483811施禾， cg20679955脚线， cg22349573， cg090 09111弥搞， cg07012770邮绿， cg07431339， cg00093099）
從表1中果顯示攀例，EMILIN2表達與年齡（P <0.001）船逮、癌癥家族史（P = 0.04）、IDH突變（P = 0.003）和WHO等級（P <0.001）有顯著關系粤铭。同時傻唾，EMILIN2 的甲基化與 IDH 突變 （P < 0.001）、等級 （P = 0.003） 和 KPS （P = 0.021） 相關。
2.通過生物信息學分析冠骄，從CGGA中識別LGG中EMILIN2的預測和臨床價值
從CGGA下載了1008名患者的RNA-seq數(shù)據(jù)和臨床信息，以進一步驗證EMILIN2的預后意義加袋。N2凛辣。如圖3A-F所示，EMILIN2的mRNA表達與按組織學（P<0.001）职烧、癌癥類型（P<0.001）扁誓、WHO分級（P<0.001）、MGMT突變（P<0.001）劃分的組的臨床信息（ P = 0.045)蚀之、1p19q 編碼缺失 (P <0.001) 和 IDH 突變 (P <0.001）顯著相關蝗敢。EMILIN2的表達與臨床參數(shù)密切相關。此外足删，我們進行了 Kaplan-Meier 分析以確認 EMILIN2 的預后價值寿谴，這表明高 EMILIN2 表達預示著較差的 OS。（圖3G）
3.EMILIN2 可能是 LGG 中的獨立預測生物標志物
如圖4A和4B森林圖所示失受，EMILIN2可能是一種獨立的預后生物標志物讶泰。
4.EMILIN2 相關Gene Ontology和膠質瘤中的信號通路
通過皮爾遜相關性分析拂到，從CGGA中識別出LGG中的EMILIN2共表達基因。有924個基因與EMILIN2的表達有關兄旬，p值<0.01和R>0.5作為cutoff。然后领铐，我們進行了GO和KEGG分析，如圖4C-D所示罐孝。發(fā)現(xiàn)EMILIN2的異常表達可能導致膠質瘤的免疫系統(tǒng)變化。
5.EMILIN2的表達與膠質瘤中的腫瘤免疫浸潤和相關標記有關
IMER數(shù)據(jù)庫用于分析EMILIN2表達和免疫細胞浸潤之間的相關性汹来。EMILIN2 的表達與 B 細胞 （r = 0.391， P < 0.001）收班， CD8 + T 細胞 （r = 0.275， P < 0.001）摔桦、CD4 + T 細胞（r = 0.417， P < 0.001）邻耕， 樹突狀細胞 （r = 0.492， P < 0.001）兄世， 巨噬細胞 （r = 0.51， P < 0.001） 和中性粒細胞 （r = 0.435御滩， P < 0.001） 滲透，與 LGG 中的腫瘤純度 （r = 0.279削解， P < 0.001） 呈陰性相關。此外氛驮，還探索了不同免疫細胞的預后值。如圖5所示柳爽。
據(jù)表2可知，TIMER 數(shù)據(jù)庫中構建的Cox proportional hazard 模型顯示磷脯，EMILIN2 表示是 LGG 中的獨立預測風險標記（HR = 1.136，95%CI：1.097=1.579赵誓，P = 0.003）。
同時還分析了EMILIN2表達與各種免疫細胞的許多免疫標記之間的相關性（表3）俩功，結果表明，大多數(shù)標記與EMILIN2表達密切相關诡蜓，無論數(shù)據(jù)是否按腫瘤純度調整。
6.EMILIN2表達與膠質瘤的進展和惡性腫瘤有關蔓罚，并預測了人類膠質瘤組織的預后
為了驗證EMILIN2表達是否與惡性行為有關，進行了RT-PCR豺谈，以確定EMILIN2在正常組織（n = 18）和膠質瘤（n = 97）中的mRNA表達。觀察到EMILIN2在膠質瘤中受到調節(jié)茬末，EMILIN2表達水平與病理惡性腫瘤和不同等級有關（圖6A-B）。為了進一步確定 EMILIN2 在膠質瘤中的預測值，對 Kaplan-Meier 進行了分析（圖6C）辈双。
結論
研究發(fā)現(xiàn)EMILIN2的表達隨著LGG等級的提高而增加。EMILIN2在WHO三級中的表達能力高于在TCGA和CGGA的數(shù)據(jù)中的二級LGG辐马，這表明EMILIN2的改變表達可能顯著調節(jié)LGG的進展。此外還分析了EMILIN2表達與甲基化的相關性，發(fā)現(xiàn)EMILIN2的表達與LGG中的EMILIN2甲基化呈負相關冗疮。從CGGA數(shù)據(jù)庫中確定了EMILIN2的預后和臨床價值。幾乎所有位點都與預后相關术幔。EMILIN2表達與免疫細胞標記之間的相關性表明EMILIN2可以調節(jié)LGG的腫瘤免疫力。
總之诅挑，EMILIN2表達與EMILIN2甲基化呈負相關四敞，可能助長膠質瘤的惡性和免疫滲透的調節(jié)忿危，EMILIN2可能是LGG中的潛在生物標志物。
