E2F介导的POLA2上调与肝细胞癌中的巨噬细胞浸润和不良预后相关

E2F-mediated POLA2 upregulation is correlated with macrophage infiltration and poor prognosis in hepatocellular carcinoma.

作者信息Yao Teng, Ran Liu
PMID38737703
发布时间2024-04-30
DOI10.21037/tcr-23-2145

实验完整度

研究以生物信息学分析为主,仅有有限的体外细胞实验验证,缺乏动物模型或深入的功能验证。

主要模型

HCC细胞系 HepG2、Huh7 正常肝细胞系 MIHA 临床肝癌组织样本(n=12) TCGA-LIHC、CHCC-HBV、LIRI-JP等转录组数据队列

重点核对

POLA2在HCC肿瘤组织中表达上调,且与TNM分期和病理分级相关 POLA2高表达与HCC患者较差的总生存期相关(TCGA-LIHC HR=1.85, 95% CI: 1.25-2.74, P=0.002) E2F1而非E2F4通过ChIP-seq和siRNA敲低验证调控POLA2表达 POLA2表达与巨噬细胞M0浸润及CSF1、VEGFA表达正相关

摘要

背景:肝细胞癌(HCC)是原发性肝癌的主要组织学类型,预后相对较差,因为大多数HCC病例通常在晚期才被诊断。因此,探索新的候选生物标志物用于HCC的早期诊断和预后预测至关重要。方法:下载并分析HCC转录组测序数据。表征POLA2在肿瘤发展过程中的表达模式。通过蛋白质印迹评估POLA2表达。利用Kaplan-Meier图评估POLA2预测预后的能力。进行相关性和富集分析以探讨POLA2在HCC发展中的功能作用。敲低E2F1或E2F4以评估其调节POLA2表达的能力。使用CYBERSORT (https://cibersortx.stanford.edu/) 估计免疫细胞的浸润水平。结果:POLA2在HCC中过表达。此外,蛋白质印迹结果显示,在HCC中,POLA2由转录因子E2F1而非E2F4上调。POLA2促进细胞周期进展、DNA复制和DNA修复。POLA2高表达与HCC患者的总生存期差相关。POLA2通过上调CSF1和VEGFA的表达诱导肿瘤微环境中的巨噬细胞浸润。结论:POLA2是HCC的新型诊断和预后生物标志物,具有潜在的临床价值。

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
POLA2在肝细胞癌中的表达模式、临床意义及其潜在的分子机制是什么?
核心机制
POLA2受转录因子E2F1调控而上调,通过促进细胞周期进展、DNA复制和DNA修复参与肿瘤进展,并通过上调CSF1和VEGFA表达诱导巨噬细胞浸润。
主要证据
基于TCGA-LIHC、CHCC-HBV、LIRI-JP等六套转录组数据及临床样本蛋白质印迹,发现POLA2在HCC中高表达且与不良预后相关;GSEA富集分析显示其参与细胞周期、DNA复制修复;siRNA敲低实验验证E2F1调控POLA2;CYBERSORT分析显示其与巨噬细胞M0浸润正相关。
研究意义
POLA2作为HCC的新型诊断和预后生物标志物,具有潜在的临床价值,为HCC的早期诊断和预后监测提供新候选靶点。

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

POLA2表达差异分析

验证POLA2在HCC肿瘤与正常组织中的表达差异。

下载六套HCC转录组数据(TCGA-LIHC、CHCC-HBV、LIRI-JP、GSE105130、GSE77509、GSE94660),比较肿瘤与正常组织的POLA2表达,并进行ROC曲线分析;利用HPA数据库IHC图像和临床样本western blot验证蛋白水平。

2

POLA2与临床病理特征及预后关联分析

评估POLA2表达与HCC恶性程度及患者预后的关联。

分析POLA2表达与TNM分期、病理分级、BCLC分期等参数的相关性;通过Kaplan-Meier曲线、时间依赖性ROC曲线和Cox比例风险模型评估预后预测能力。

3

POLA2功能富集分析

探索POLA2在HCC中的潜在生物学功能。

根据POLA2中位表达水平将肿瘤样本分为高、低表达组,进行GSEA分析,并针对POLA2共表达基因进行富集分析。

4

E2F1调控POLA2表达的验证

验证E2F1转录因子是否调控POLA2表达。

利用ENCODE的E2F1 ChIP-seq数据分析POLA2启动子结合;在HepG2细胞中敲低E2F1或E2F4,通过western blot检测POLA2蛋白水平。

5

POLA2与免疫浸润及细胞因子关联分析

探究POLA2表达与肿瘤微环境中免疫细胞浸润的关系。

利用CIBERSORT算法估计22种免疫细胞浸润水平,并分析其与POLA2表达的相关性;进一步检验CSF1、VEGFA等细胞因子与POLA2的相关性。

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Procell--
胎牛血清----
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen#3000015
RIPA裂解液Beyotime--
POLA2抗体Proteintech21778-1-AP
E2F1抗体Proteintech66515-1-Ig
E2F4抗体Proteintech10923-1-AP
β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
GAPDH抗体Cell Signaling Technology#8884
HRP标记的亲和纯化山羊抗兔IgGBoster Biological TechnologyBA1055
ChemiDoc成像系统Bio-Rad--

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
数据来源与处理
TCGA-LIHC、CHCC-HBV、LIRI-JP等数据集的具体版本和下载日期
阅读提示:Methods部分'Data download and processing'
临床样本收集
肿瘤和癌旁组织的配对数量(n=12),收集时间和地点
阅读提示:Methods部分'Clinical sample collection'
细胞培养与转染
细胞系(HepG2、Huh7、SNU182、MIHA)的培养条件,siRNA序列及转染试剂
阅读提示:Methods部分'Cell culture and transfection'
蛋白质印迹
抗体稀释比例、蛋白上样量、显影条件
阅读提示:Methods部分'Protein extraction and western blot'
生存分析
POLA2高/低分组截断值(中位表达)、统计模型(Cox比例风险模型)的协变量
阅读提示:Results部分'High POLA2 expression is correlated with poor prognosis'及图3