HOXA基因簇在胶质瘤中的表达分析_董成亚.pdf

HOXA 基因簇在胶质瘤中的表达分析*基金项目:国家自然科学基金青年基金资助项目(82001243)1100070首都医科大学附属北京天坛医院泌尿外科2100070首都医科大学附属北京天坛医院神经外科3通讯作者，E-mail:77liqi sohucom100070北京首都医科大学附属北京天坛医院 国家神经系统疾病临床医学研究中心董成亚，黄永进1，史明明，霍续磊2，王燚2，李子瑞，李奇3【摘要】目的探讨 HOXA 基因簇各蛋白编码基因 mNA 表达水平及与预后的关系。方法采用生物信息学方法分析癌症基因组图谱(TCGA)_GBMLGG 数据库中 669 例不同级别胶质瘤和 TCGA_GBM 数据库中 489 例胶质母细胞瘤组织HOXA 基因簇编码基因 mNA 的表达情况，分析其与胶质瘤临床病理分级和预后的关系。纳入 2011 年 1 月至 2015 年 12 月经术后病理证实的 70 例胶质瘤组织和手术切除的正常脑组织 20 例，采用实时荧光定量 PC(qPC)检测 HOXA 基因簇各蛋白编码基因在胶质瘤中的表达水平，并分析其与总生存时间(OS)的关系。结果HOXA 基因簇由 HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA6、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11、HOXA13 共 11 个蛋白编码基因组成。TCGA_GBMLGG 数据库分析显示，HOXA 基因簇中 11 个编码基因的相对表达量随胶质瘤级别的升高而升高，在级胶质瘤中的相对表达量高于级(P0.001)。在胶质母细胞瘤组织中，除 HOXA6 基因外，其他 10 个基因的相对表达量均高于正常脑组织(P0.001)。HOXA 基因表达水平在胶质母细胞瘤组织中最高，其次为星形细胞瘤，最少为少突星形细胞瘤和少突神经胶质瘤。HOXA 基因簇在 IDH1 野生型胶质瘤中的表达水平均高于 IDH1 突变型胶质瘤(P0.001)。HOXA 基因簇高表达与较短的 OS 有关(P0.001)。在 70 例临床胶质瘤组织中，级、级胶质瘤组织中 HOXA 基因簇的相对表达量高于 20 例正常脑组织，其表达水平随胶质瘤级别的升高而升高(P0.05)。70 例临床胶质瘤患者的中位 OS 为 20.9 个月，HOXA 基因低表达组患者的中位OS 明显优于高表达组(P0.001)。结论胶质瘤组织中 HOXA 编码基因表达水平升高，可能参与了胶质瘤的发生、发展过程;HOXA 基因簇高表达是预后不良因素，可作为预测预后的生物标志物。【关键词】脑胶质瘤;HOXA 基因簇;癌症基因组图谱;预后中图分类号:730.264文献标识码:A文章编号:10090460(2023)03020711Expression profile analysis of HOXA gene cluster in gliomaDONG Chengya，HUANG Yongjin，Shi Mingming，HUO Xulei，WANG Yi，LI Zirui，LI Qi China NationalClinical esearch Center for Neurological Disease，Beijing Tiantan Hospital，Capital Medical University，Beijing100070，ChinaCorresponding author:LI Qi，E-mail:77liqi sohucom【Abstract】ObjectiveTo explore the expression level of HOXA gene cluster protein coding gene mNA and its relationshipwith prognosis MethodsA total of 669 cases with gliomas from The Cancer Genome Atlas(TCGA)_GBMLGG database and 489glioblastoma tissues from TCGA_GBM database were analyzed to detect the relationship of HOXA gene cluster coding gene mNA withclinicopathological grade and prognosis Seventy cases of glioma tissues confirmed by postoperative pathology and 20 cases of normalbrain tissues from January 2011 to December 2015 were enrolled The expression of each protein coding gene of HOXA gene cluster inglioma was detected by real-time fluorescence quantitative PC(qPC)，and its relationship with overall survival(OS)was analyzedesultsThe HOXA gene cluster consisted of 11 protein-coding genes including HOXA1，HOXA2，HOXA3，HOXA4，HOXA5，HOXA6，HOXA7，HOXA9，HOXA10，HOXA11 and HOXA13.TCGA _ GBMLGG database analysis showed that the relativeexpression of 11 coding genes in HOXA gene cluster increased with the increase of glioma grade，and the relative expression in gradeIV glioma was higher than that in grade-glioma(P 0.001)In glioblastoma tissues，except HOXA6 gene，the relativeexpression of 10 genes was higher than that of normal brain tissues(P0.001)The expression level of HOXA gene was the highest in702临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3glioblastoma，followed by astrocytoma，oligodendrocyte astrocytoma and oligodendroglioma The expression level of HOXA gene clusterin IDH1 wild-type glioma was higher than that in IDH1 mutant glioma(P0.001)The high expression of HOXA gene cluster wasassociated with shorter OS(P0.001)In 70 clinical glioma tissues，the relative expression of HOXA gene cluster in grade II，III andIV glioma tissues was higher than that in 20 normal brain tissues，and the expression level increased with the grade of glioma(P0.05)The median OS of 70 patients with glioma was 20.9 months The median OS of patients with low expression of HOXA gene wassignificantly better than that of patients with high expression of HOXA gene(P0.001)ConclusionThe expression of HOXA genesis elevated in glioma and is related to the pathological stage HOXA cluster high expression indicates poor prognosis，which could beused as a potential prognostic marker in glioma【Key Words】Glioma;HOXA cluster;The Cancer Genome Atlas;Prognosis胶质瘤是中枢神经系统最常见的肿瘤类型，其发病率约占颅内原发肿瘤的 40%。胶质瘤根据恶性程度分为 3 个组织病理学分级1，包括低级别胶质瘤(级和级)和高级别胶质瘤(级)。其中级胶质瘤，也称为胶质母细胞瘤。胶质瘤的预后差，5 年存活率为 20%30%，级胶质瘤预后最差，患者的平均生存时间仅为 1215 个月。寻找新的分子标志物和治疗靶点，对胶质瘤的治疗具有重要的意义和临床应用价值。同源异型盒基因(homeobox gene，HOX)是脊椎动物胚胎发育及器官形成的主要调控基因2-3。HOX 基 因 家 族 进 化 上 高 度 保 守，包 括 HOXA、HOXB、HOXC、HOXD 共 4 个基因簇，HOX 蛋白均含有 HOX 结构域，具有与 DNA 结合的功能，可以结合富含 TA 的核心 DNA 序列，如 TAAT 或 TTAT4，参与基因转录调控5。HOX 基因可能具有肿瘤抑制或致癌功能，其表达在包括白血病、乳腺癌、脑肿瘤、肺癌、结肠癌、宫颈癌和膀胱癌等癌症中经常发生改变。在本研究中，我们将重点关注 HOXA 基因簇在胶质瘤中的特异性表达模式，特别是高级别胶质瘤。GlioVis6(http:/gliovis bioinfo cnio es/)是针对脑部肿瘤表达数据分析和可视化的数据库，包含超过 6500 个肿瘤样本，大约 50 个表达数据集的脑肿瘤实体。本研究主要利用 GlioVis 网站，分 析 美 国 癌 症 基 因 组 计 划(The CancerGenome Atlas，TCGA)数据库中 HOXA 基因簇转录的 11 个 HOXA 基因在不同级别和不同组织学类型胶质瘤中 mNA 的表达水平，并探讨与胶质瘤患者预后的关系。我们进一步通过实时荧光定量 PC(qPC)检测胶质瘤样本和对照样本中HOXA 基因簇的 mNA 表达情况，以验证生物信息学分析结果。1资料与方法1.1HOXA 基因簇基因表达分析采用 GlioVis 网站，主要分析 TCGA 数据库的表达谱数据，分别用HOXA 基因簇 11 个蛋白编码基因搜索该网站，进行基因表达分析，得到不同级别及不同组织类型胶质瘤组织以及正常对照组织中 HOXA 基因簇表达谱信息，进行 HOXA 基因簇表达分析。1.2HOXA 基因簇表达与预后的关系采用Kaplan-Meier 法，将 TCGA 数据库中胶质瘤的 mNA表达与预后数据进行整合，以 HOXA 基因簇各蛋白编码基因 mNA 表达量的中位数为界分为高表达组和低表达组，分析 HOXA 基因簇蛋白编码基因表达水平与患者预后的关系。1.3组织样本收集与保存70 例胶质瘤标本取自2011 年1 月至2015 年12 月北京天坛医院神经外科接受手术治疗的胶质瘤患者的标本，所有患者均经影像学和病理学确诊。按中枢神经系统肿瘤分类标准分为 级 35 例，级 35 例。另选取同期住院需手术切除正常脑组织的脑创伤或癫痫患者20 例作为正常脑组织对照组。所有脑组织手术切除后，液氮速冻，随后80 冻存备用。同时收集相应患者的临床资料，并开展临床随访。本研究得到我院伦理审查委员会的批准，所有患者均书面知情同意。1.4qPC取手术标本组织约 100 mg，加入适量液氮，在研钵中碾成粉末，采用 Trizol 法提取不同脑组织总 NA。经 NA 电泳检查样本 NA 的完整性，NanoDrop 2000C 分光光度计(美国赛默飞世尔公司产品)测定 NA 浓度后，使用 Dnase I 去除DNA，各组织取 1 g NA，按照 PrimeScriptTMT re-agent Kit(大连 TaKaa 公司产品)说明书配制反应体系，进行 cDNA 合成。802临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3实时定量 PC 采用 SYB Premix Ex TaqTMkit(大连 TaKaa 公司产品)试剂盒，检测 HOXA 基因簇 11 个 HOXA 基因 mNA 表达水平的改变。实验以 GAPDH 作为内参。荧光定量 PC 引物选用本实验室反复摸索出的高扩增效率的基因特异性引物。实验重复 3 次，取平均 Ct 值，计算 2Ct值，得到 NA 的相对表达量。见表 1。表 1HOXA 基因簇引物序列引物名称核苷酸序列(53)HOXA1正向CCAGCATACATTTTCTGGTGGG反向TACTTTCAAGGACAAGGGAGGGHOXA2正向GCGCTGCTGGATTTGACTGA反向CATTTCCCTTCGCTGTTTTGGTHOXA3正向GCCCTTTCCTTCCTTCCTTTTC反向CGCTATGATACAGCCATTCCAGHOXA4正向CCCTCCCCATCTGGACCATAAT反向TTGTTCCACCAGCCAGCATCHOXA5正向GCGAGCCACAAATCAAGCA反向ATTGTAGCCGTAGCCGTACCTGHOXA6正向TCTGATAAGGACCTCAGTGGCG反向TGCTGCTCGGGAGAAAAGTGHOXA7正向CGCCTCCTACGACCAAAACA反向CCAGGGGTAGATGCGGAAATTHOXA9正向AACAAAGACCGAGCAAAAGACG反向ATGTGGCCTGAGGTTTAGAGCCHOXA10正向CAACTGGCTCACGGCAAAGA反向TTCAGTTTCATCCTGCGGTTCHOXA11正向CCCTCCCATTGAATCTCCTTTG反向CCGTCTTTATTTTCCTTGTGCCHOXA13正向TTACTAAGGACAAACGGAGGCG反向GCAAAGCAACGAGTTCTGAAGC1.5随访采用电话沟通的方式进行随访，随访截止于 2018 年 1 月。所有入组患者术后均进行 3 年随访。失访 15 例，随访 55 例。总生存期(OS)定义为手术至患者死亡或随访截止时间。1.6统计学分析采用 SPSS 22.0 版和 GraphPadPrism 8.0 版软件进行统计学分析。实验数据用“均数标准差”表示。组间比较采用单因素方差分析和非配对 t 检验，生存分析用 Kaplan-Meier 法并行 Log-rank 检验。以P0.05 为差异有统计学意义。2结果2.1HOXA 基因簇的结构和序列分析检索 NCBI网站 GeneBank 数 据 库 发 现，HOXA 基 因 簇 由HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA6、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11、HOXA13 共 11个蛋白编码基因组成，它们串联排列于染色体7p15.2的 DNA 负链上。见图 1。2.2HOXA 基因簇在不同级别胶质瘤组织中的表达为探索HOXA 基因簇在胶质瘤进展中的潜在作用，本研究分析了 TCGA_GBMLGG 数据库中 HOXA 基因簇在胶质瘤不同病理阶段的表达情况，其中级 226例，级 244 例，级 150 例。HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA6、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11、HOXA13 基因的表达水平随胶质瘤级别的升高而升高，在级胶质瘤中的表达水平最高，组间比较差异有统计学意义(P0.001)。见图 2。2.3HOXA 基因簇在低级别胶质瘤(LGG)和胶质母细胞瘤(GBM)组织中的表达分析 TCGA_GBMLGG数据库中 HOXA 基因簇在 516 例 LGG(级)组织和 153 例 GBM(级)组织中的表达情况，结果显示，HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA6、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11、HOXA13 基因在GBM 中的表达水平均显著高于 LGG(P0.001)。见图 3。A:位置分析;B:蛋白结构域图 1HOXA 基因簇在染色体上的位置分析及 HOX 结构域902临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3A:HOXA1;B:HOXA2;C:HOXA3;D:HOXA4;E:HOXA5;F:HOXA6;G:HOXA7;H:HOXA9;I:HOXA10;J:HOXA11;K:HOXA13;与对应项比较，*P0.001图 2TCGA_GBMLGG 数据库不同级别胶质瘤组织中 HOXA 基因簇的表达水平2.4HOXA 基因簇在正常脑组织和 GBM 组织中的表达为验证 HOXA 基因簇在高级别胶质瘤中的表达情况，本研究对 TCGA_GBM 数据库中 489 例 GBM组织和 10 例正常脑组织样本的 Agilent-4502A 表达谱芯片数据进行分析，结果显示，HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11 和 HOXA13 基因在 GBM 组织中的表达水平高于正常脑组织，差异有统计学意义(P0.001);HOXA6 在 GBM 组织中的表达水平也高于正常脑组织，但差异无统计学意义(P0.05)。见图 4。2.5HOXA 基因簇在不同类型胶质瘤组织中的表达分析 TCGA_GBMLGG 数据库中 667 例 4 种组织学类型胶质瘤样本的 HOXA 基因簇表达情况，包括少突神经胶质瘤(Oligodendroglioma)191 例，少突星形细胞瘤(Oligoastrocytoma)130 例，星形细胞瘤(Astrocytoma)194 例，GBM152 例。除 HOXA4 和HOXA13 基因外，其他9 个 HOXA 基因在 GBM 中的表达水平均高于其他 3 个组织学类型(P0.001)。HOXA1、HOXA7、HOXA10、HOXA11 基因表达水平在少突神经胶质瘤、少突星形细胞瘤、星形细胞瘤、GBM 组织中逐渐升高，差异有统计学意义(P0.05)。HOXA13 基因表达水平在少突神经胶质瘤、少突星形细胞瘤、星形细胞瘤中逐渐升高，差异有统 计 学 意 义(P 0.001)。HOXA2、HOXA3、012临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3A:HOXA1;B:HOXA2;C:HOXA3;D:HOXA4;E:HOXA5;F:HOXA6;G:HOXA7;H:HOXA9;I:HOXA10;J:HOXA11;K:HOXA13;与对应项比较，*P0.001图 3TCGA_GBMLGG 数据库 LGG 和 GBM 组织中 HOXA 基因簇的表达水平HOXA5、HOXA6、HOXA9 基因在星形细胞瘤中的表达水平均高于少突星形细胞瘤和少突神经胶质瘤(P0.01)，而在少突星形细胞瘤和少突神经胶质瘤之间差异无统计学意义(P0.05)。以上结果表明，HOXA 基因表达水平在不同组织学类型中均有显著差异，在 GBM 中最高，其次为星形细胞瘤，最少为少突星形细胞瘤和少突神经胶质瘤。见图 5。2.6HOXA 基因簇在不同 IDH 突变亚型胶质瘤组织中的表达分析 TCGA_GBMLGG 数据库中 429 例存在 IDH1 突变和 233 例 IDH1 野生型的胶质瘤样本中 HOXA 基因簇的 表 达 情 况。HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA6、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11、HOXA13 基因在 IDH1 野生型胶质瘤中的表达水平均高于 IDH1 突变型胶质瘤，差异有统计学意义(P0.001)。见图 6。2.7HOXA 基因簇表达与胶质瘤预后的关系为评估HOXA 基因簇表达水平与胶质瘤患者预后的关系，以 HOXA 基因簇各蛋白编码基因 mNA 相对表达量的中位数为截断值将胶质瘤分为 HOXA 基因高表达组 和 HOXA 基 因 低 表 达 组。HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA6、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11、HOXA13 基因高表达均与较短的OS 有关(P0.001)。见图 7。2.8qPC 检测 HOXA 基因簇在临床正常脑组织和胶质瘤组织中的表达收集 70 例胶质瘤患者手术切除肿瘤组织和 20 例正常脑组织标本，采用 qPC 检测 11 个 HOXA 基因在上述组织中的表达情况。结果显 示，HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、112临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3A:HOXA1;B:HOXA2;C:HOXA3;D:HOXA4;E:HOXA5;F:HOXA6;G:HOXA7;H:HOXA9;I:HOXA10;J:HOXA11;K:HOXA13;与对应项比较，*P0.001图 4TCGA_GBM 数据库正常脑组织和 GBM 组织中 HOXA 基因簇的表达水平HOXA6、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11、HOXA13基因在胶质瘤组织中的表达水平均高于正常对照组，差异有统计学意义(P0.05)。见图 8A。2.9qPC 检测 HOXA 基因簇在不同级别临床胶质瘤组织中的表达本研究采用 qPC 法进一步检测不同病理级别胶质瘤组织(级和级各35 例)及20 例正常脑组织样本中 HOXA 基因的表达水平。与正常脑组织比较，级、级胶质瘤 组 织 中HOXA1、HOXA2、HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA6、HOXA7、HOXA9、HOXA10、HOXA11、HOXA13 基因的表达量均升高，表达水平随胶质瘤级别的升高而升高，差异有统计学意义(P0.05)。见图 8B。2.10临床胶质瘤组织中 HOXA 基因簇表达水平与 OS 的关系至随访截止时间，70 例临床胶质瘤患者中死亡 48 例，中位 OS 为 20.9 个月。以 HOXA基因簇各蛋白编码基因 mNA 相对表达量的中位数为截断值将全组患者分为高表达组和低表达组，生存分析结果显示，HOXA 基因低表达组患者的中位 OS 明显优于高表达组(P0.001)。见图 9。3讨论胶质瘤是中枢神经系统肿瘤，具有侵袭性生长的特点，从而破坏或影响神经系统功能，有较高的致死性和致残性。与其他实体肿瘤一致，通常根据胶质瘤组织病理学特征进行分类，但是随着对肿瘤分子生物学认识的进展，2021 年世界卫生组织(WHO)提出了新的分类系统:在一些中枢神经系统肿瘤的诊断中包含了一些特定的分子变化7。由此可见，寻找新的分子靶点，对于更精准的胶质瘤诊疗及预后判断具有重要的临床意义。本研究发212临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3A:HOXA1;B:HOXA2;C:HOXA3;D:HOXA4;E:HOXA5;F:HOXA6;G:HOXA7;H:HOXA9;I:HOXA10;J:HOXA11;K:HOXA13;与对应项比较，*P0.05图 5TCGA_GBMLGG 数据库不同类型胶质瘤组织中 HOXA 基因簇的表达水平现，HOXA 基因簇的表达水平随胶质瘤级别的升高而升高，在 GBM(级胶质瘤)中表达水平最高，并且除 HOXA6 以外，其余 10 个 HOXA mNA 表达水平在 GBM 组织中均高于正常脑组织，表明 HOXA基因簇的表达与胶质瘤恶性程度相关，可能在肿瘤进展中发挥重要作用。HOXA 基因表达水平在不同312临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3A:HOXA1;B:HOXA2;C:HOXA3;D:HOXA4;E:HOXA5;F:HOXA6;G:HOXA7;H:HOXA9;I:HOXA10;J:HOXA11;K:HOXA13;Mutant:突变型;WT:野生型;与对应项比较，*P0.001图 6TCGA_GBMLGG 数据库不同 IDH 突变亚型胶质瘤组织中 HOXA 基因簇的表达水平组织类型中具有显著差异，在 GBM 中最高，其次为星形细胞瘤，最后为少突星形细胞瘤和少突神经胶质瘤。此外，本研究显示，HOXA 基因簇表达与患者预后有关，HOXA 基因高表达不利于胶质瘤的预后，表明 HOXA 基因簇表达活跃在胶质瘤中有可能作为临床预后指标。已有文献报道，在肝细胞癌中 HOXA13 表达明显上调，并且与肝细胞癌的进展和预后相关8;HOXA2、HOXA5、HOXA6 的表达失调与结直肠癌的临床表现和疾病进程密切相关9。以上研究表明HOXA 基因可能是一类有应用前景的肿瘤标志物。本研究通过生物信息学和试验证实 HOXA mNA表达水平在不同级别胶质瘤患者(级和级)手术切除样本中均显著高于正常对照组，并且表达水平随胶质瘤级别的升高而升高，即恶性程度越高的患者 HOXA 基因的表达水平越高，表明 HOXA 基因表达水平与胶质瘤的恶性进展有关。因此，有望通过检测胶质瘤中 HOXA 基因的水平来协助评估胶质瘤的恶性程度。此外，该结果与文献报道的HOXA 基因的癌基因特性相一致10，一些功能已被研究的 HOXA 基因，如 HOXA2、HOXA3、HOX5 和HOXA910-11，在我们的研究中被证实为高表达并具有重要的预后价值。本研究可为深入研究 HOXA基因簇在胶质瘤中的作用提供线索和基础。GBM 中经常可见 7 号 染 色 体 拷 贝 数 增 加(HOXA 基因簇位于该处)，可能会增加患者 HOXA基因表达。与本研究结果一致，Costa 等11 也发现，与非肿瘤脑组织样本比较，HOXA1、HOXA2、HOXA3、412临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3A:HOXA1;B:HOXA2;C:HOXA3;D:HOXA4;E:HOXA5;F:HOXA6;G:HOXA7;H:HOXA9;I:HOXA10;J:HOXA11;K:HOXA13图 7TCGA_GBM 数据库 HOXA 基因簇表达与胶质瘤患者 OS 的关系?A:正常脑组织与胶质瘤组织比较;B:正常脑组织与不同级别胶质瘤比较;与正常脑组织比较，*P0.05;与级胶质瘤比较，#P0.05图 8临床胶质瘤和正常脑组织中 HOXA 基因簇的表达水平512临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3A:HOXA1;B:HOXA2;C:HOXA3;D:HOXA4;E:HOXA5;F:HOXA6;G:HOXA7;H:HOXA9;I:HOXA10;J:HOXA11;K:HOXA13图 9HOXA 基因簇表达与临床胶质瘤患者 OS 的关系HOXA4、HOXA5、HOXA7、HOXA9 和 HOXA10 在GBM 中过表达，并发现 HOXA9 高表达与不良预后相关。HOXA 编码基因的功能研究表明，HOXA5、HOXA9、HOXA10、HOXA13 表达增加可使 GBM 细胞活力增强，HOXA9、HOXA13 还可减少细胞死亡;HOXA7、HOXA9 可增加 GBM 细胞的迁移能力，而HOXA6、HOXA13 能够增加肿瘤细胞的侵袭能力;HOXA9、HOXA10 与 GBM 患者对化疗药物替莫唑胺(TMZ)的敏感性降低有关，而 HOXA5 可降低胶质瘤细胞体外和体内对放疗的敏感性12。我们推测，GBM 中 HOXA 编码基因转录异常增加，通过影响下游相关信号通路，从而对 GBM 的生长、侵袭、迁移和耐药性等细胞过程产生决定性影响。本 研 究 还 发 现，HOXA1、HOXA7、HOXA10、HOXA11 和 HOXA13 在不同组织类型来源的低级别胶质瘤中的表达水平具有显著差异，在星形细胞瘤中的表达高于少突星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤。这一现象提示胶质瘤组织中 HOXA 基因表达在不同细胞来源的肿瘤中存在差异性。既往多项研究发现，不同细胞来源的胶质瘤存在分子特征差异12，如星形胶质瘤中 p53 表达明显高于少突神经胶质瘤13，1p/19q 缺失率在少突胶质细胞瘤中明612临床肿瘤学杂志 2023 年 3 月第 28 卷第 3 期Chinese Clinical Oncology，Mar 2023，Vol28，No3显高 于 星 形 细 胞 瘤14。本 研 究 显 示，HOXA1、HOXA7、HOXA10、HOXA11、HOXA13 基因可结合其他分子特征，用于鉴别星形细胞和少突胶质细胞来源的胶质瘤，对于星形胶质瘤和少突胶质细胞瘤的鉴别诊断具有一定意义。文献 报 道 IDH 野 生 型 胶 质 瘤 患 者 预 后 较差15-16。本研究显示，11 个 HOXA 基因在 IDH 野生型胶质瘤中的表达水平均高于 IDH1 突变型，差异有显著性，表明 HOXA 基因高表达与 IDH 野生型胶质瘤的不良预后有关。Cimino 等17 报道，在 IDH野生型 GBM 中，HOXA5 高表达可以使 HOXA 基因簇所处的 7 号染色体拥有选择性优势和更多的拷贝数增加，进而增加胶质瘤的恶性程度。本研究主要分析了 HOXA 基因簇不同基因在mNA 水平的变化，可能无法完全代表 HOXA 基因簇在蛋白水平的表达情况，在后续的研究中应该结合免疫组化法进一步分析讨论。本文综合研究了HOXA 基因簇编码基因在胶质瘤中的表达，对于全面了解 HOXA 基因簇在胶质瘤中的作用至关重要，为胶质瘤的分子诊断和靶向治疗研究提供了参考资料。鉴于 HOXA 基因簇在胶质瘤中的关键功能作用和预后价值，以 HOXA 基因簇为突破口，可以对 GBM 的发生、发展有更进一步的了解，并通过后续对其分子机制的深入研究来改变其迁移、侵袭及耐药等特性，以期能找到更好的治疗方法并有效改善胶质瘤患者的预后。参考文献1Louis DN，Perry A，eifenberger G，et al The 2016 WorldHealth Organization Classification of tumors of the gentral nervoussystem:A summaryJ Acta Neuropathol，2016，131(6):8038202ux D，Wellik DK Hox genes in the adult skeleton:Novelfunctions beyond embryonic developmentJ Dev 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