PPP4R1在肝细胞癌中的诊断、预后、药物敏感性和ceRNA网络分析

The diagnostic, prognostic, drug sensitivity and ceRNA internet of PPP4R1 in liver hepatocellular carcinoma (LIHC).

作者信息Xiaowei Li, Yinglian Pan, Siren Feng, Weimei Xing, Bo Lin, Wei Li, Mengsen Li, Mingyue Zhu
PMID38482448
发布时间2024-02-29
DOI10.21037/tcr-23-1744

实验完整度

主要基于公共数据库的生物信息学分析,仅有蛋白表达验证和细胞定位实验,功能实验和体内实验缺失。

主要模型

LIHC患者组织样本(9对癌及癌旁组织) LX-2、HLE、Huh7、PLC、HepG2细胞系

重点核对

PPP4R1在LIHC中的诊断价值(AUC=0.867) PPP4R1高表达与LIHC不良预后相关(HR=1.64, P=0.006) PPP4R1与氟达拉滨IC50正相关(P<0.05) FGD5-AS1-hsa-miR-22-3p-PPP4R1 ceRNA网络预测 蛋白水平验证(Western blot和IHC)显示PPP4R1在癌组织及多种LIHC细胞系中高表达

摘要

背景:近期研究报道了蛋白磷酸酶4调节亚基1(PPP4R1)在癌症发展中的作用。然而,其在肝细胞癌(LIHC)中的表达、诊断意义、预后价值和生物学功能尚不清楚。方法:通过分析加州大学圣克鲁兹分校(UCSC)Xena数据库中公开可用的数据,评估了PPP4R1在泛癌中的表达水平。使用受试者工作特征(ROC)曲线评估PPP4R1对肿瘤的诊断价值,而使用Kaplan-Meier生存曲线确定PPP4R1对肿瘤预后的影响,并使用Cox回归分析建立了LIHC的预后模型。此外,使用Spearman相关系数分析了PPP4R1与抗癌药物之间的相关性。使用四个数据库,即miRWalk(mRNA-miRNA相互作用)、MicroT-CDS(mRNA-miRNA相互作用)、LncBase(miRNA-lncRNA相互作用)和RNA相互作用组百科全书(ENCORI),预测PPP4R1的竞争性内源RNA(ceRNA)调控网络。最后,通过实验验证了PPP4R1蛋白水平的表达。结果:研究结果表明,癌组织中PPP4R1的表达水平显著高于癌旁组织(P<0.05)。基于ROC曲线结果(曲线下面积>0.7),PPP4R1对14种肿瘤具有诊断意义。此外,Kaplan-Meier生存图显示PPP4R1对所有五种肿瘤均具有预后意义(P<0.05)。根据Cox回归分析,LIHC患者的预后受病理分期、M分期和PPP4R1的独立影响(P<0.05)。药物敏感性分析显示,PPP4R1的表达水平与氟达拉滨的半抑制浓度(IC50)呈正相关。此外,ceRNA网络预测表明,FGD5反义RNA1(FGD5-AS1)–hsa-miR-22-3p–PPP4R1 ceRNA网络可能促进LIHC的进展。实验结果显示,癌组织中PPP4R1蛋白的表达水平高于癌旁组织。结论:PPP4R1在大多数癌症中具有诊断价值,且PPP4R1的高表达与不良预后、耐药和自然杀伤细胞介导的毒性相关,尤其是在LIHC中。因此,PPP4R1可能是LIHC的预后生物标志物和免疫治疗的潜在靶点。

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
PPP4R1在LIHC中的表达、诊断和预后价值,及其与药物敏感性和ceRNA网络的关系。
核心机制
可能通过FGD5-AS1-hsa-miR-22-3p-PPP4R1 ceRNA网络促进LIHC进展,并与NK细胞介导的细胞毒性和免疫检查点相关。
主要证据
基于TCGA和GTEx数据库的泛癌分析,ROC曲线和Kaplan-Meier生存分析,Cox回归,药物敏感性分析,以及Western blot和IHC实验验证。
研究意义
PPP4R1可能成为LIHC的预后生物标志物和免疫治疗的潜在靶点。

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

泛癌差异表达分析

评估PPP4R1在不同癌症与正常组织中的表达差异。

利用UCSC Xena数据库的RNA-seq数据,比较肿瘤与正常样本中PPP4R1的表达。

2

诊断价值分析

评估PPP4R1对癌症的诊断能力。

使用ROC曲线分析PPP4R1表达对肿瘤的诊断价值。

3

预后分析

评估PPP4R1表达对癌症患者总生存期的影响。

使用Kaplan-Meier生存曲线和Cox回归分析评估PPP4R1与预后的关系。

4

药物敏感性分析

探究PPP4R1表达与抗癌药物敏感性的关系。

分析PPP4R1表达与药物IC50值的相关性。

5

ceRNA网络构建

预测PPP4R1的上游调控网络。

使用多个数据库预测miRNA和lncRNA,并通过相关性分析构建ceRNA网络。

6

蛋白表达验证

验证PPP4R1蛋白在细胞和组织中的表达。

使用Western blot和免疫组织化学(IHC)检测PPP4R1蛋白水平。

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Viva cellC3113-0500
胎牛血清Procell164210-50
青霉素-链霉素Gibco15140-122
裂解缓冲液Sangon BiotechC510003
BCA蛋白浓度测定试剂盒BeyotimeP0009
无蛋白快速封闭液EpizymePS108
PPP4R1抗体Proteintech67392-1-Ig
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
HRP偶联二抗ProteintechSA00001-2
二抗ServicebioGB23301
DAB显色试剂盒ServicebioG1212
光学显微镜NikonE100
共聚焦培养皿biosharpBS-15-GJM
PPP4R1抗体Proteintech67392-1-Ig
二抗ProteintechSA00013-3
DAPI染色液BeyotimeC1006
激光共聚焦显微镜ZEISSLSM800

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
组织样本
9例肝癌及癌旁组织样本来源(来自海南医学院第一附属医院),伦理审批号,患者知情同意。
阅读提示:方法部分'组织与细胞'、伦理声明。
细胞培养
细胞系(LX-2, HLE, Huh7, PLC, HepG2)来源(武汉普诺赛生命科技有限公司),培养基(DMEM+10%FBS+100ug/mL青霉素+0.25ug/mL链霉素),培养条件(37℃, 5% CO2)。
阅读提示:方法部分'组织与细胞'。
Western blotting
裂解缓冲液(Sangon Biotech, C510003),裂解40分钟,离心(12,000 rpm, 15 min, 4℃),BCA定量,上样量20ug,12% SDS-PAGE,PVDF膜,封闭(Epizyme PS108,15分钟),一抗稀释度(PPP4R1 1:2000, GAPDH 1:10000),二抗(Proteintech SA00001-2),ECL检测。
阅读提示:方法部分'蛋白质印迹'。
免疫组织化学
组织切片脱蜡、抗原修复(柠檬酸缓冲液pH 5.0),一抗(Proteintech 67392-1-Ig)4℃过夜,二抗(Servicebio GB23301)1:200室温1小时,DAB显色(Servicebio G1212)室温10分钟,苏木素复染。
阅读提示:方法部分'免疫组织化学'。
免疫荧光
细胞接种于共聚焦培养皿(biosharp BS-15-GJM),固定(多聚甲醛30分钟),封闭15分钟,一抗(Proteintech 67392-1-Ig)4℃过夜,二抗(Proteintech SA00013-3)37℃1小时,DAPI染色(Beyotime C1006),激光共聚焦显微镜观察(ZEISS LSM800)。
阅读提示:方法部分'免疫荧光'。