基于生物信息学分析SPNS2对乳腺癌预后、诊断或免疫浸润的影响

摘要

目的 应用生物信息学方法探讨鞘氨醇-1-磷酸转运体2（sphingosine-1-phosphate transporter 2, SPNS2）在乳腺癌中的表达情况，并分析SPNS2对乳腺癌预后、诊断或免疫浸润的影响。方法 癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas, TCGA）数据库检索乳腺癌组织和非乳腺癌样本中的SPNS2 mRNA差异表达数据，并分析SPNS2与乳腺癌之间的关系。用Cox单因素及多因素模型分析SPNS2 mRNA表达对乳腺癌预后的影响。使用Kaplan-Meier曲线评估SPNS2基因的表达与存活率之间的相关性，分析SPNS2对乳腺癌患者生存预后的影响。使用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic, ROC）分析SPNS2对乳腺癌的诊断效能。使用肿瘤免疫估算资源（Tumor Immune Estimation Resource, TIMER）数据库分析SPNS2表达与乳腺癌免疫微环境中不同类型免疫细胞的相关性。搜索相互作用基因检索的工具（Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes, STRING）数据库分析乳腺癌中SPNS2与相关蛋白质之间的相互作用。分析京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）数据库中得到的差异基因富集的信号通路。提取正常乳腺上皮细胞和乳腺癌细胞系RNA,通过RT-qPCR实验比较SPNS2的表达水平。结果 在TCGA乳腺癌数据库中，SPNS2在乳腺癌组织中表达水平显著低于癌旁组织（P<0.001）,SPNS2 mRNA的表达与T、M分期、病理分期、PAM50分型、年龄和组织学类型等因素相关（P<0.05）;Cox分析表明年龄>60岁、T4期、M1期等因素是乳腺癌发生预后不良的风险因素（P<0.01）;Kaplan-Meier分析显示低表达SPNS2乳腺癌患者具有更长的疾病特异生存期（disease-specific survival, DSS）和无进展间隔期（progression-free interval, PFI）(P<0.05);ROC曲线提示SPNS2诊断具有较好的敏感性和特异性。TIMER数据库分析显示在Luminal型乳腺癌中，SPNS2与CD4⁺T细胞，巨噬细胞、中性粒细胞等免疫细胞呈正相关（P<0.05）。STRING和KEGG数据库分析表明SPNS2相关蛋白富集于细胞周期和PPAR信号传导等途径（P<0.05）。RT-qPCR实验结果显示与正常乳腺上皮细胞相比，SPNS2在乳腺癌细胞系中低表达（P<0.001）。结论 SPNS2是一种潜在的诊断乳腺癌和评价预后的生物学标志物。

关键词

鞘氨醇-1-磷酸转运体2(SPNS2) / 乳腺癌 / 免疫浸润 / 预后 / 生物信息学