Análisis pancanceroso de UBE2T con un enfoque en funciones pronósticas e inmunológicas en el adenocarcinoma de pulmón

Fondo

La enzima conjugadora de ubiquitina E2 T (UBE2T) es un oncogén potencial. Sin embargo, faltan análisis Pan-cancer de las implicaciones funcionales, pronósticas y predictivas de este gen.

Métodos

Primero analizamos UBE2T en 33 tipos de tumores en el proyecto The Cancer Genome Atlas (TCGA). Investigamos el nivel de expresión de UBE2T y su efecto sobre el pronóstico utilizando la base de datos TCGA. La correlación entre UBE2T y el ciclo celular en pan-cáncer se investigó utilizando los datos de secuenciación de una sola célula en la base de datos Cancer Single-cell State Atlas (CancerSEA). Se aplicaron el análisis de red ponderada de coexpresión de genes (WGCNA), los modelos de regresión de Cox de Cox univariante y operador de selección y contracción mínima absoluta (LASSO) y la característica operativa del receptor (ROC) para evaluar el impacto pronóstico de los genes del ciclo celular relacionados con UBE2T ( UrCCG). Además, se adoptó el método de agrupación por consenso (CC) para dividir a los pacientes con adenocarcinoma de pulmón (LUAD) TCGA en subgrupos basados ​​en UrCCG. El pronóstico, las características moleculares y el panorama inmunológico de los subgrupos se analizaron mediante el análisis de enriquecimiento de conjuntos de genes de muestra única (ssGSEA). Los resultados derivados de pacientes TCGA-LUAD se validaron en datos del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer (ICGC)-LUAD.

Resultados

UBE2T se expresa en gran medida y es un factor de riesgo pronóstico en la mayoría de los tumores. El análisis de la base de datos CancerSEA reveló que UBE2T se asoció positivamente con el ciclo celular en varios tipos de cáncer (r > 0,60, p < 0,001). La firma de riesgo de UrCCG puede predecir de forma fiable el pronóstico de LUAD (AUC_{1 año}= 0,720, ABC_{3 años}= 0,700, ABC_{5 años}= 0,630). El método CC clasificó la cohorte TCGA-LUAD en 4 subtipos UrCCG (G1-G4). El análisis de supervivencia de Kaplan-Meier demostró que los subtipos G2 y G4 tenían peor supervivencia que G3 (prueba de rango logarítmico P_{conjunto de entrenamiento TCGA}< 0,001, P_{Conjunto de validación ICGC}< 0,001). Un análisis exhaustivo de los infiltrados inmunitarios, los puntos de control inmunitarios y los moduladores inmunogénicos de la muerte celular reveló diferentes panoramas inmunitarios para los cuatro subtipos. La inmunofenopuntuación alta en los tumores G3 y G4 sugirió que estos dos subtipos eran inmunológicamente “calientes” y tendían a responder a la inmunoterapia en comparación con los subtipos G2 (p < 0,001).

Conclusiones

UBE2T es un oncogén crítico en muchos tipos de cáncer. Además, UrCCG clasificó la cohorte LUAD en cuatro subgrupos con supervivencia, características moleculares, infiltrados inmunitarios y respuestas a la inmunoterapia significativamente diferentes. UBE2T puede ser una diana terapéutica y predictor de pronóstico y sensibilidad a la inmunoterapia.

Hasta la fecha, la terapia dirigida se ha convertido en la terapia de primera línea para los pacientes con cáncer que albergan las correspondientes mutaciones conductoras oncogénicas. Sin embargo, la resistencia a los medicamentos ocurre con frecuencia, como resultado de mutaciones resistentes a los medicamentos de novo, activación compensatoria de vías de señalización colaterales o crecimiento dominante de células con alteraciones genéticas resistentes a los medicamentos preexistentes. [1]. En las últimas décadas, numerosos estudios han demostrado que la terapia multiobjetivo es superior a los agentes únicos en el tratamiento de un amplio espectro de cáncer. Por lo tanto, es esencial identificar más dianas moleculares farmacológicas para optimizar las estrategias de terapia combinada y mejorar el manejo del cáncer.

La enzima conjugadora de ubiquitina E2 T (UBE2T), también conocida como HSPC150 o proteína del grupo T de la anemia de Fanconi (FANCT), pertenece al sistema de degradación ubiquitina-proteasoma. UBE2T El gen está ubicado en el cromosoma 1q32.1 y codifica un producto proteico compuesto por 197 aminoácidos. [2]. UBE2T se identificó inicialmente para participar en la reparación del daño del ADN mediante la ubiquitinación de FANCL, FANCD2 y FANCI en la anemia de Fanconi. En los últimos años, la acumulación de estudios sugiere que UBE2T también está involucrado en el inicio y desarrollo de varios tumores. [3,4,5,6]. UBE2T generalmente cataliza la modificación de ubiquitinación de moléculas diana para promover la tumorigénesis. Se han informado muchos sustratos UBE2T, incluido p53 [7] y mula [8] en carcinoma hepatocelular (CHC), BRCA1 en cáncer de mama [9]FOXO1 en cáncer de pulmón [10]y el receptor para la proteína quinasa C activada (RACK1) en el cáncer gástrico (GC) [11]. Se informó que M435-1279, un nuevo inhibidor de UBE2T, suprime la vía de señalización de Wnt/β-catenina y la progresión de GC [11]. El efecto oncogénico de UBE2T también se informó en osteosarcoma, carcinoma nasofaríngeo, cáncer de próstata y cáncer de esófago. [6, 12,13,14,15]. Sin embargo, faltan las implicaciones de UBE2T en muchos otros tipos de cáncer. En la última década, el advenimiento de las tecnologías de secuenciación de próxima generación (NGS) y el lanzamiento de los conjuntos de datos The Cancer Genome Atlas (TCGA) hicieron que los datos genómicos y transcriptómicos sobre cánceres comunes fueran accesibles públicamente. Por lo tanto, esto es ideal para analizar y revelar los valores pronósticos y predictivos de biomarcadores potenciales con el análisis Pan-cancer en el área de la medicina de precisión.

Nuestro estudio exploró la expresión de UBE2T y su relevancia clínica en 33 tipos de cáncer en la base de datos TCGA. Además, mediante la detección de comportamientos celulares relacionados con la malignidad a través de la base de datos CancerSEA, encontramos que UBE2T estaba estrechamente asociado con el ciclo celular. Aplicamos el análisis de red de correlación de genes ponderados (WGCNA) y el algoritmo de regresión del operador de selección y contracción mínima absoluta (LASSO) para identificar una firma pronóstica basada en el gen del ciclo celular relacionado con UBE2T (UrCCG) en el adenocarcinoma de pulmón (LUAD). Luego realizamos un análisis de agrupamiento de consenso (CC) con UrCCG para dividir el adenocarcinoma de pulmón en cuatro subtipos, seguido de un análisis de validación en la cohorte del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer (ICGC). Cada subtipo exhibió diferentes características clínicas, moleculares y celulares. Finalmente, también determinamos el estado de la infiltración inmune y la sensibilidad a la inmunoterapia para diferentes subgrupos.

Análisis de expresión génica

Descargamos los datos de expresión de RNA-Seq (formato FPKM) de 33 tumores diferentes de la base de datos TCGA (https://portal.gdc.cancer.gov/). Se obtuvo la matriz de expresión génica compuesta por 10.530 muestras y 60.499 genes (Archivo adicional 7). Los genes se anotaron utilizando Gencode (GENCODE.v32) (ftp://ftp.ebi.ac.uk/pub/databases/gencode/Gencode_human/) Archivo GTF y normalizado. Determinamos los niveles de expresión de UBE2T en 33 tipos de tumores. Para algunos tipos de tumores sin tejidos normales o con pocos tejidos normales [e.g., TCGA-ACC and TCGA-DLBC]utilizamos una herramienta de análisis basada en la web, Gene Expression Profiling Interactive Analysis (GEPIA) (http://gepia.cancer-pku.cn/) [16], para comparar la expresión de UBE2T entre tejidos tumorales y tejidos normales. Este sitio web incorpora datos de expresión génica de tumores de TCGA y varios tejidos normales de la base de datos Genotype-Tissue Expression (GTEx) (https://www.genome.gov/Funded-Programs-Projects/Genotype-Tissue-Expression-Project). El GEPIA incluyó los datos TCGA y GTEx recalculados que fueron procesados ​​a partir de los conjuntos de datos de RNA-Seq sin procesar correspondientes por el proyecto UCSC Xena basado en una canalización uniforme [17]. Los efectos de lote resultantes de diferentes recursos de datos se eliminaron en GEPIA. La expresión de UBE2T en algunos tejidos normales se puede encontrar en Archivo adicional 7. Además, GEPIA visualizó los niveles de expresión de UBE2T en diferentes etapas de todos los tumores TCGA. Luego, exploramos el nivel de expresión de la proteína UBE2T entre tumores primarios y tejidos normales a través del portal UALCAN (http://ualcan.path.uab.edu/analisis-prot.html) [18, 19] (Archivo adicional 7). Este sitio web proporcionó perfiles de expresión de proteínas para 13 tumores, incluidos cáncer de mama, cáncer de ovario, cáncer de colon, carcinoma de células renales de células claras, carcinoma de endometrio del cuerpo uterino, adenocarcinoma de pulmón, carcinoma escamoso de cabeza y cuello, adenocarcinoma pancreático, glioblastoma multiforme, carcinoma hepatocelular, carcinoma de próstata adenocarcinoma, cáncer gástrico, cáncer cerebral pediátrico. UALCAN recopiló datos del Análisis Proteómico Tumoral Clínico…