HOXD10甲基化水平与表达水平的关联及其对肺腺癌预后的影响

目的:分析HOXD10基因启动子区甲基化水平与基因表达水平的关联并探索HOXD10与肺腺癌临床病理特征和预后的关系。方法:采用R语言拓展包TCGAbiolinks进行基因差异表达分析和差异甲基化分析,利用肿瘤基因组计划(The Cancer Genome Atlas,TCGA)项目肺腺癌(lung adenocarcinoma,LUAD)数据集中521例癌症组织和58例癌旁组织的RNA-seq数据分析HOXD10基因差异表达,利用同一数据集中461例癌症组织和32例癌旁组织的甲基化芯片数据分析HOXD10启动子区差异甲基化,并计算启动子区差异甲基化与基因表达水平的相关性,最后分析HOXD10表达与LUAD临床病理特征和预后的关系。结果:在TCGA项目LUAD数据集中,521例癌症组织HOXD10基因的平均表达量为30.4(normalized read counts),低于58例癌旁组织的平均表达量170.8,差异具有统计学意义(P<0.05);在癌症和癌旁组织配对(即来源于同一患者的癌症和癌旁组织组成配对,n=56)时HOXD10基因表达水平的平均差异值为−141.2,差异具有统计学意义(P<0.05)。通过比较461例癌症组织和32例癌旁组织的甲基化芯片数据,鉴定出一个位于HOXD10基因启动子区内的差异甲基化区域,甲基化水平癌症组织高于癌旁组织(Δβ=0.3656,fwer=0)。该区域位于以hg19作为参考基因组的2号染色体176980837~176982342坐标位置,共包含12个甲基化探针,其中cg03918304,cg10364040,cg13217260,cg20649017,cg21591742和cg25371634等6个探针的β值与HOXD10基因的表达情况呈负相关(r<−0.1,P<0.05)。250例肺腺癌患者的完整临床信息显示:HOXD10表达水平与每天抽烟根数和肿瘤大小两个临床病理指标有关(P<0.05),HOXD10低表达组的5年中位生存时间为37.2个月,低于高表达组的59.9个月(P<0.05)。结论:HOXD10基因在TCGA肺腺癌癌症组织中的表达水平明显高于癌旁组织,而甲基化水平明显低于癌旁组织;HOXD10的表达与肺腺癌的临床病理特征有关,是肺腺癌预后的可能影响因素。