同源盒基因5表达升高预测不良预后:胶质瘤的潜在预后生物标志物

Increased Expression of Homeobox 5 Predicts Poor Prognosis: A Potential Prognostic Biomarker for Glioma.

作者信息Chengran Xu, Jinhai Huang, Yi Yang, Lun Li, Guangyu Li
PMID35502183
发布时间2022-04-26
DOI10.2147/IJGM.S350454

实验完整度

包含基于多数据库的转录组分析、Western blot验证、生存分析及列线图构建,但缺乏功能实验和体内验证,Western blot样本量较小。

主要模型

胶质瘤细胞系U251、LN229、U87、HS683 神经母细胞瘤细胞系Sh-SY5Y 胶质瘤临床样本(含不同WHO分级) TCGA、GTEx、CGGA等数据库队列

重点核对

HOXB5表达水平与WHO分级的关系(TCGA、GTEx及CGGA队列) Western blot验证:胶质瘤细胞系及临床样本(7例)中HOXB5蛋白表达 Kaplan-Meier生存分析:高HOXB5表达与总生存期的关系(4个队列) 多变量Cox回归:HOXB5是否为独立预后因素(HR=1.12, p=0.014) 列线图模型:C-index=0.827,校准曲线

摘要

背景:同源盒基因5编码一种调节中枢神经系统胚胎发育的转录因子。值得注意的是,其在胶质瘤中的表达模式和预后作用尚未阐明。方法:本研究通过分析来自癌症基因组图谱和基因型组织表达数据库中HOXB5的表达数据,并使用中国胶质瘤基因组图谱数据库验证所得数据,确定了HOXB5与胶质瘤之间的关系。使用Western blot检测胶质瘤细胞和临床样本中HOXB5的表达水平。采用Kaplan-Meier和多变量Cox回归分析评估HOXB5的预后价值。使用GO、KEGG和GSEA分析HOXB5相关的关键功能和信号通路。使用微环境细胞群计数器、估计免疫和癌症比例以及ESTIMATE算法计算免疫浸润。结果:HOXB5在胶质瘤中表达上调,并通常随恶性程度增加而增加。HOXB5是胶质瘤患者的独立预后因素。进一步构建了整合HOXB5的列线图,显示出分层预测的准确性和效率。HOXB5与细胞生长、内皮细胞生长和IL-6/JAK-STAT3通路的调节相关,并可能促进血管生成。结论:HOXB5蛋白在胶质瘤中过表达,可能作为该疾病的良好预测因子。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
HOXB5在胶质瘤中的表达模式及其作为预后生物标志物的潜在价值是什么?
核心机制
HOXB5可能通过调节IL-6/JAK-STAT3通路和促进血管生成来影响胶质瘤的进展。
主要证据
基于TCGA、GTEx和CGGA数据,HOXB5在胶质瘤中表达上调且随分级升高;Western blot证实蛋白水平升高;生存分析和多变量Cox回归显示HOXB5是独立不良预后因素;功能富集和GSEA分析提示与血管生成和IL-6/JAK-STAT3通路相关。
研究意义
HOXB5可能作为胶质瘤的预后生物标志物,结合HOXB5的列线图可能有助于临床实践中的预后评估。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

数据获取与处理

获取并处理TCGA、GTEx、CGGA等数据库的RNA-seq和微阵列数据,以分析HOXB5表达。

从UCSC Xena和CGGA数据库下载基因表达数据,进行标准化处理,并合并正常样本作为对照。

2

临床样本和细胞系Western blot验证

验证HOXB5蛋白在胶质瘤细胞系和临床样本中的表达水平。

使用Western blot检测HOXB5蛋白在胶质瘤细胞系(U251、LN229、U87、HS683)和临床样本中的表达。

3

生存分析和列线图构建

评估HOXB5对胶质瘤患者预后的预测价值,并构建预测生存概率的列线图。

使用Kaplan-Meier生存分析和多变量Cox回归分析HOXB5表达与总生存期的关系,并基于独立预后因素构建列线图。

4

功能富集分析

探索HOXB5相关基因富集的功能和信号通路。

使用GO、KEGG和GSEA分析HOXB5相关基因的功能富集。

5

肿瘤微环境分析

评估HOXB5表达与胶质瘤微环境(如免疫细胞浸润和血管生成)的关系。

使用ESTIMATE、MCP-counter和EPIC算法计算免疫浸润和肿瘤纯度,并分析与血管生成相关基因的表达相关性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Bioind--
胎牛血清Bioind--
青霉素/链霉素Gibco--
DMEM/F12培养基Gibco--
全细胞裂解液Beyotime--
PVDF膜Millipore--
HOXB5抗体Biossbs-6668R
GAPDH抗体Biossbs-2188R
过氧化物酶偶联的Affinipure山羊抗兔IgGBioss--
ECL化学发光试剂Beyotime--
Image J软件----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
数据获取与处理
TCGA、GTEx、CGGA等数据库的版本,样本纳入标准,数据标准化方法,HOXB5表达分组阈值(中位数)
阅读提示:Materials and Methods中的RNA-Sequencing Data and Processing部分
Western blot
细胞系来源和批次,抗体稀释比例和货号,蛋白上样量,电泳和转膜条件,内参选择
阅读提示:Materials and Methods中的Protein Extraction and Western Blotting部分以及Figure 2图注
生存分析和列线图
数据集、随访时间截点、分组定义、多变量模型的协变量、列线图包含的变量及其赋值
阅读提示:Materials and Methods中的Survival Analyses and Model Construction部分及Figure 3图注
功能富集分析
相关基因筛选阈值(Pearson |r|≥0.4)、GSEA设置的参数(NES、p值、FDR)、使用的参考基因集版本
阅读提示:Materials and Methods中的Bioinformatics Analysis部分及Figure 4图注
免疫浸润分析
ESTIMATE、MCP-counter、EPIC算法的版本和参数,使用的基因集,相关性分析的具体指标
阅读提示:Materials and Methods中的Bioinformatics Analysis部分及Figure 5图注