基于公共数据库分析MFAP2在食管癌中表达及其预后意义

202142777

基于公共数据库分析MFAP2在食管癌中

表达及其预后意义

孙文

1

舒扬

2

1

常州市第四人民医院检验科，江苏213000；

2

江苏大学附属医院中心实验室，镇江

212000

通信作者：孙文，Email：

【摘要】目的探讨微纤维相关糖蛋白2（MFAP2）基因在食管癌中的表达及预后意义。方法

检索Oncomine和GEPIA数据库中有关MFAP2的基因表达信息，利用UALCAN数据库从不同临床信

息分析MFAP2在食管癌组织中的基因表达。采用Kaplan-MeierPlotter在线网站进行预后分析。利

用STRING构建MFAP2蛋白互作网络。结果Oncomine及GEPIA分析表明MFAP2基因在食管癌组

织中表达上调。UALCAN分析表明：与癌旁组织相比，MFAP2基因在21～60岁人群、1级食管癌患者、

吸烟的患者中显著上调。Kaplan-MeierPlotter在线网站分析表明当MFAP2基因高表达时，食管腺癌

患者的预后较差。探索MFAP2在不同临床信息的食管腺癌患者的生存预后关系，结果显示：在男性、

调节性T细胞等免疫细胞浸润的食管腺癌患者中预后较差。蛋白互作网络分析提示MFAP2可能引

起染色体异常。结论MFAP2是食管腺癌中潜在的癌基因，可能与染色体异常相关，其中肿瘤微环

境中的免疫细胞影响着食管腺癌的预后，其有望成为诊断和治疗食管腺癌的重要生物学指标。

【关键词】MFAP2；食管癌；Oncomine数据库；GEPIA数据库；UALCAN数据库

基金项目：国家自然科学基金资助项目（81601043）

AnalysisofMFAP2expressioninesophagealcanceranditsprognosticsignificancebasedon

publicdatabase

SunWen

1

,ShuYang

2

1

ClinicalLaboratory,ChangzhouFourthPeople'sHospital,Changzhou213000,China;

2

Central

Laboratory,HospitalAffiliatedtoJiangsuUniversity,Zhenjiang212000,China

Correspondingauthor:SunWen,

【Abstract】ObjectiveToinvestigatetheexpressionandprognosticsignificanceof

microfiberassociatedglycoprotein2(MFAP2)sThe

expressionofMFAP2genewassearchedfromOncomineandGEPIAdatabases;andtheexpressionof

MFAP2geneinesophagealcancertissuewasanalyzedaccordingtodifferentclinicalinformationby

gnosiswasanalyzedbyKaplan-MeierPlotteronlinewebsite.

sOncomineandGEPIA

analysisshows

analysisshowsthatMFAP2geneissignificantlyup-regulatedin21-60-year-oldpeople,grade1

esophagealcancerpatients,-Meier

Plotteronlinewebanalyticsshowsthatthepatientswithesophagealadenocarcinomahavepoor

relationofMFAP2withsurvivaland

prognosisoftheesophagealadenocarcinomapatientswithdifferentclinicalinformationwas

explored,andtheresultsshowedthattheprognosisofthemalepatientswithincreasedgene

lysisofprotein

DOI：10.3760/.1007-1245.2021.07.001

收稿日期2020-09-17本文编辑吴琴娟

引用本文：孙文,舒扬.基于公共数据库分析MFAP2在食管癌中表达及其预后意义[J].国际医药卫生导

报,2021,27(7)::10.3760/.1007-1245.2021.07.001.

·951·

·952·

202142777

ision

MFAP2isapotentialoncogeneinesophagealadenocarcinoma,whichmayberelatedtochromosome

cellsintumormicroenvironmentaffecttheprognosisofesophageal

pectedtobecomeanimportantbiologicalindicatorfordiagnosisand

treatmentofesophagealadenocarcinoma.

【Keywords】MFAP2;Esophagealcancer;Oncominedatabase;GEPIAdatabase;

UALCANdatabase

Fundprogram:ProjectSupportedbyNationalNaturalScienceFund(81601043)

食管癌是世界上第八大癌症，同时病死率在癌症相关

死亡中排名第六

［1］

。食管癌有80%的病例发生在欠发达的

发展中国家，其中亚洲和非洲发病率最高

［2］

。食管癌通常

被诊断出来就已是晚期阶段，主要原因是癌症早期缺乏典

型的临床症状以及与其他相关疾病症状相似而被漏诊。患

有晚期疾病患者最常见的症状是会出现进行性吞咽困难或

无意识的体质量减轻

［3］

。全球食管癌患者5年总体生存率

为15%～20%

［4］

，所以提高疾病的早期诊断率有助于降低病

死率。本文的研究目的就是要寻找到一个新的食管癌预后

生物标志物。

微纤维相关糖蛋白2（MFAP2）存在于许多组织的细胞

外基质中，是弹性蛋白相关微纤维的主要抗原，可与原纤维

蛋白相互作用以调节微纤维的功能，也是遗传性结缔组织

病的病因。目前的科学研究表明，MFAP2在很多肿瘤中的

表达增高，

MFAP2

例如胃癌

［5］

、黑色素瘤

［6］

、头颈部鳞状细胞癌，但

检索Oncomine

在食管癌中表达及预后文献报道少见。本研究首先

及GEPIA数据库中有关MFAP2在食管癌中

的表达信息，

MFAP2在不同临床信息的食管癌患者组织样本中的

然后利用在线网站UALCAN从多个角度分析

表达，并通过Kaplan-MeierPlotter在线分析MFAP2在食管

mRNA

癌中的表达与临床预后的相关性；最后通过STRING构建目

的基因蛋白互作网络，以期了解MFAP2在食管癌中的功能

作用，为寻找新的食管癌早期诊断指标、预后标记物及潜在

的治疗靶点提供理论依据。

1材料与方法

数据库

1.1

（https

MFAP2

：///

在Oncomine数据库中的表达

）是一个全世界知名的肿

Oncomine

瘤基因数据库，可以直接生成可视化图片结果，其高效能的

分析能力和大量储存样本保证分析结果具有较大的参考价

值。首先登录Oncomine数据库，然后进行检索条件的设

置：

the

（1）Input：Esophagealcancer；（2）Gene：MFAP2；（3）Select

有关

analysistype：。通过上述搜索可以获得

库（http

1.2

MFAP2

：///

MFAP2

的数据集，

在GEPIA

然后进行具体分析。

数据库中的表达

）是基于癌症和正

GEPIA数据

常

TCGA

基因表达谱分析的一个公共数据库。其数据

可以进行非常全面地表达分析。首先打开

以及GTEx项目的肿瘤和正常样本的RNA

来源于

GEPIA

测序数据，

在线软

件

|log2FC|

，在differential

Cutoff：1，q-value

genes下

cutoff

的Dateset

：0.01，

选

选用

择ESCA

ANOVA

，其

方法，

余默认

最

后点击

1.3

List

MFAP2

，即可得出

基因在人食管癌和正常组织中的表达分

ESCA的差异表达基因。

析UALCAN（http：///）是一个

可以公开访问的癌症数据在线分析网站，可以用来验证新

的生物标志物，提供基因表达水平、生存分析、相关性分析。

利用UALCAN在线分析软件分析MFAP2基因在食管癌及

正常癌组织中的表达。在软件主页输入MFAP2基因，选择

食管癌组织，获得MFAP2在正常组织和食管癌组织中的差

异表达，本研究将从原发食管癌原发组织、不同种族、不同

性别、不同年龄阶段、不同分期、不同分级、不同的抽烟状

态、TP53是否突变与正常邻近组织的表达情况等多个角度

分析

/

1.4

MFAP2

生

的表达差异。

存分析Kaplan-MeierPlotter（http：//www.

于GEO、EGA

）是一个新的生物预后指标分析工具，

和TCGA数据库，为了分析特定基因在肿瘤的

数据来源

预后价值，根据拟议生物标志物的各种分位数表达，将患者

样品分为两组。通过Kaplan-Meier生存图比较这两个患者

队列，并计算95%置信区间和logrankP值的危险比。首先

登录Kaplan-MeierPlotter在线数据库，输入MFAP2基因，分

别选择在食管腺癌和食管鳞癌中进行总生存分析。

一个搜寻已知和预测蛋白质之间相互作用的数据库，

1.5构建PPI网络STRING（http：///

可以

）是

用于分析基因组学的数据、蛋白质结构的注释，探索预测目

的基因蛋白的相互作用。数据来源于收集和重新评估有关

于目前现有的实验数据，已知数据库中的蛋白质复合物

［7］

，

然

sapiens

后再

interaction

”

Search

进

score

行搜

框

为

索

中

0.04

，

输

在“

入

，最后在

settings

MFAP2

“

”

Exports

中

基

选

因

择

，物种选择“Homo

”中下载。

minimumrequired

2结果

库中收集到了

2.1MFAP2

430

在各种肿瘤中的表达

项有关MFAP2基因表达在正常组与肿瘤

在Oncomine数据

组的研究数据集，其中MFAP2表达差异有统计学意义的数

据集一共有107项，有104项MFAP2表达增高，3项表达降

低。而在食管癌的研究中只有4项表达增高，未有表达降

低的研究数据集

中共找到

2.2

（图1）。

4

MFAP2

项MFAP2

在食管癌中的表达

在食管癌中表达增高的数据集。这些

在Oncomine数据库

Genomics

数据集发表的杂志分别是ClinicalCancerResearch、BMC

的4项有关

、Cancer

MFAP2

Research

在食管癌中表达增高的数据集中进一

和PLoSOne。笔者通过对找到

202142777

·953·

步分析，发现与正常组相比，MFAP2在食管癌中显著高

表达（P＜0.05）（表1）。为了验证以上分析结果，笔者进

一步挖掘分析GEPIA数据库，在differentialgenes中找到

食管癌数据集中的差异基因，其中包含了MFAP2基因

（log2FC=2.897，校正P=8.86E-57），发现MFAP2基因在食管

癌中的表达上调。

本信息的食管腺癌患者进行生存预后分析：在男性，调节性

率较低，预后相对较差。而在巨噬细胞富集的食管癌患者

中生存率较高，预后较好（图4）。

2.5

T细胞富集、富含2型辅助性T细胞的食管腺癌患者中生存

PPI网络构建通过STRING数据库构建MFAP2基

因的PPI网络用于探索MFAP2基因的功能，共发现10个与之

相关的功能蛋白（图5）。其中纤维蛋白1（FBLN1）引起了注

意，FBLN1是一种分泌的糖蛋白，已整合到纤维状细胞外基

质中，需要钙结合来介导其与层粘连蛋白和硝态素的结合。

FBLN1通过结合纤维蛋白原介导血小板粘附。FBLN1在结

肠癌

［12］

、肝癌

［13］

中已有相关报道。这个蛋白基因也被证实

与食管腺癌的发生发展和预后有关

［14］

。为了进一步确定它

们之间的关系，笔者通过在线软件GEPIA进行Spearman相

关分析，结果发现MFAP2与FBLN1的表达为正相

关（图6）。

3讨论

食管癌是一个极具侵略性和较差存活率的异质性疾

病，由于其遗传学病史及较低的早期诊断率，是全世界面临

的健康问题之一，也是中国最常见的恶性肿瘤之一

［15］

，在我

国各种恶性肿瘤中病死率占居第4位。在中国有一个明显

的特征，就是城市与农村的食管癌患者分布不一致，农村地

区的食管癌患者的发病率远高于城市地区的患者

［16］

。食管

图1Oncomine数据库中MFAP2基因在肿瘤

癌发生的主要危险因素有吸烟、饮酒、肥胖、胃食管反流、饮

食习惯等。其中食管腺癌发生的主要危险因素是肥胖、胃

食管反流，反流症状越频繁、越严重、持续时间越长，风险就

越大。吸烟和饮酒是食管鳞状细胞癌患者的两大危险因

素，常见于发达国家

［17］

。越来越多的研究证据表明，对食管

癌分子组成的全面理解不仅需要关注肿瘤细胞，而且还需

要关注肿瘤微环境，其中包含多种细胞群、信号传导因子以

及与肿瘤细胞相互作用并支持肿瘤各个阶段的结构分

子

［18］

，了解食管癌的发生发展对于其诊断和治疗非常重要。

笔者运用生物信息学的方法对以上数据库进行分析挖掘，

发现MFAP2在食管癌中表达上调以及MFAP2高表达的食

管腺癌患者的生存率低。

近年来，有关MFAP2基因在肿瘤中过表达的报道越来

越多，而未见其在食管癌中的研究报道。本研究利用公共

数据库Oncomine在线分析发现MFAP2基因在食管癌中的

表达增高。通过GEPIA数据库在线对目的基因MFAP2进

行差异分析，进一步验证了这一结论。为了进一步了解

MFAP2在不同临床病理信息的食管癌患者中的表达情况，

笔者利用UALCAN数据库在线分析，结果发现和正常的食

中的整体表达情况

常组织中的表达

2.3MFAP2基因在不同临床信息的食管癌组织及正

利用UALCAN数据库分析MFAP2基因

在不同临床信息的食管癌组织与正常组织中的表达差异。

通过上述UALCAN数据库的分析，笔者发现和正常组织相

比，MFAP2基因在21～60岁人群、1级食管癌患者、吸烟的

食管癌患者中显著上调（图2）。

2.4MFAP2在食管癌中的生存预后分析为了探索

MFAP2与食管癌之间的生存预后关系，利用Kaplan-Meier

Plotter在线网站，分别获得MFAP2在食管腺癌及食管癌的

临床样本，并进行总生存分析。根据目的基因的表达差异

将其分为高表达组与低表达组，结果发现MFAP2基因在高

表达组的食管腺癌患者生存率较低（P=0.035），而

MFAP2的表达水平与食管鳞状细胞癌患者生存预后之间不

存在相关（P=0.066）（图3）。

MFAP2在不同食管腺癌中的生存预后关系，对不同临床样

表1

作者

SuH等

［8］

HuN等

［9］

正常食管组织（n）

17

28

13

0

食管癌（n）

53

17

75

10

通过在线数据库Kaplan-MeierPlotter进一步探索

MFAP2在食管癌研究中的过度表达情况

过表达倍数

3.246

5.112

1.830

3.269

P值

7.35E-25

1.94E-10

9.00E-3

3.44E-8

发表杂志

ClinCancerRes，2011

BMCGenomics，2010

CancerRes，2005

PLoSOne，2010KimSM等

［10］

KimchiET等

［11］

注：MFAP2为微纤维相关糖蛋白2

·954·

202142777

A

B

C

注：MFAP2为微纤维相关糖蛋白2

图2MFAP2在不同临床信息的食管癌组织中的差异表达（A为正常食管组织比原发食管癌，B为正常食管组织比不

同年龄段的食管癌，C为正常食管组织比不同分级的食管癌，D为正常食管组织比不同抽烟状态的食管癌）

D

AB

注：MFAP2为微纤维相关糖蛋白2

图3MFAP2在食管腺癌与食管鳞状细胞癌中的预后生存曲线（A为MFAP2在食管腺癌中的预后生存曲线，

B为MFAP2在食管鳞状细胞癌中的预后生存曲线）

管组织相比，MFAP2在21～60岁的人群，分级为1级的患者

中，抽烟的食管癌患者中MFAP2基因上调更显著。利用

Kaplan-MeierPlotter数据库进行在线分析，把MFAP2基因

按表达水平分为两组，分别为表达上调组和表达下调组，在

表达上调组的食管腺癌患者总体生存率较差；然而

MFAP2的表达水平与食管鳞状细胞癌患者生存预后之间不

存在相关。笔者通过在线数据库Kaplan-MeierPlotter又进

一步探索MFAP2在不同临床信息及不同免疫细胞浸润的

202142777

·955·

AB

C

注：MFAP2为微纤维相关糖蛋白2

图4

D

MFAP2在不同食管腺癌中的生存预后关系（A为男性食管腺癌患者的MFAP2表达，B为巨噬细胞富集患者的MFAP2表达，C为

调节性T细胞富集患者的MFAP2表达，D为富含2型辅助性T细胞患者的MFAP2表达）

P

-value=1.1E-13

r

=0.51

注：MFAP为微纤维相关糖蛋白，FBLN为纤维蛋白，

FBN为原纤维蛋白，ELN为弹性蛋白，LOXL1为赖氨酰氧

化酶1，EFEMP2为EGF腓骨蛋白样胞外基质蛋白2

图5构建MFAP2基因相关的蛋白互作网络

注：MFAP为微纤维相关糖蛋白，FBLN为纤维蛋白；MFAP2基因

与FBLN1基因采用TCGATumor数据库中的ESCATumor数据集进行

Spearman相关分析，故无法提供样本数

图6MFAP2基因与FBLN1的表达呈正相关

·956·

202142777

食管腺癌患者中的预后分析，结果显示：在男性、调节性T

细胞富集、富含2型辅助性T细胞的食管腺癌患者中生存率

较低，预后相对较差。而在巨噬细胞富集的食管癌患者中

生

MFAP2

存率较高，预后较好。通过STRING数据库在线构建

线索，结果发现共有

基因的蛋白互作网络，

10个预测的功能蛋白与

为研究目的基因的功能提供

MFAP2相互作

用，其中FBLN1蛋白基因被证实与食管腺癌的发生发展有

关，食管腺癌中FBLN1发生了复杂的染色体重排并产生了

新

FBLN1

型融

FBLN1

基

合

因

转

进

录

行

本

Spearman

。利用GEPIA

相关分

数

析

据

，

库

发

对

现

MFAP2

MFAP2

与

与

食管腺癌患者的预后，

的表达为正相关的关系，

也有可能会引起染色体的重排。通

说明MFAP2基因可能影响

过对MFAP2基因在食管癌中表达及预后进行全面分析，发

现MFAP2具有重要的研究意义，MFAP2基因作为一种细胞

外基质蛋白

［19］

，可能与调节性T细胞、2型辅助性T细胞等

免疫细胞共同影响着食管腺癌的肿瘤微环境

［18］

，同时也可

能成为食管腺癌的一个新的生物学指标以及潜在的治疗

靶点。

总之，本研究通过综合公共数据库的数据信息进行深

入挖掘，提出MFAP2可能是食管癌中的潜在的促癌基因，

且生存分析发现MFAP2与食管腺癌患者预后有关，与食管

鳞状细胞癌患者的预后不相关，同时MFAP2可能与免疫细

胞共同影响着食管腺癌的肿瘤微环境。构建MFAP2蛋白

互作网络，结果提示MFAP2极有可能与染色体的异常有

关。生物信息学的快速发展加快了科学研究者们研究的步

伐

［20］

MFAP2

，但由于其缺乏实验数据的佐证，不能更深入验

中的发生发展机制及其具体功能还有待进一步研究。

在食管腺癌中作用机制。所以MFAP2在食管腺癌

证

参考文献

[1]DomperArnalMJ,FerrándezArenasÁ,LanasArbeloaÁ.

Esophagealcancer:Riskfactors,screeningand

endoscopictreatmentinWesternandEasterncountries

[J].WorldJGastroenterol,2015,21(26)::

10.3748/wjg.v21.i26.7933.

[2]ShortMW,BurgersKG,gealCancer[J].Am

FamPhysician,2017,95(1):22-28.

[3]韩海娥,孙江涛,徐小玉.食管癌组织中Twist、SOX2的表达

及临床意义[J].国际医药卫生导报,2019,25(19):3251-3254.

DOI:10.3760/.1007-1245.2019.19.020.

[4]PennathurA,GibsonMK,JobeBA,LuketichJD.

Oesophagealcarcinoma[J].Lancet,2013,381(9864):

:10.1016/S0140-6736(12)60643-6.

[5]YaoLW,WuLL,ZhangLH,2isoverexpressed

ingastriccancerandpromotesmotilityviatheMFAP2/

integrinα5β1/FAK/ERKpathway[J].Oncogenesis,2020,

9(2)::10.1038/s41389-020-0198-z.

[6]ChenZ,LvY,CaoD,ibril-AssociatedProtein2

(MFAP2)PotentiatesInvasionandMigrationofMelanoma

byEMTandWnt/β-CateninPathway[J].MedSciMonit,

2020,26::10.12659/MSM.923808.

[7]SzklarczykD,MorrisJH,CookH,ING

databasein2017:quality-controlledprotein-protein

associationnetworks,madebroadlyaccessible[J].Nucleic

AcidsRes,2017,45(D1)::10.1093/nar/

gkw937.

[8]SuH,HuN,YangHH,geneexpression

profilingandvalidationinesophagealsquamouscell

carcinomaanditsassociationwithclinicalphenotypes[J].

ClinCancerRes,2011,17(9)::10.1158/

-10-2724.

[9]HuN,CliffordRJ,YangHH,wideanalysisof

DNAcopynumberneutrallossofheterozygosity

(CNNLOH)anditsrelationtogeneexpressionin

esophagealsquamouscellcarcinoma[J].BMCGenomics,

2010,11::10.1186/1471-2164-11-576.

[10]KimSM,ParkYY,ParkES,sticbiomarkersfor

esophagealadenocarcinomaidentifiedbyanalysisof

tumortranscriptome[J].PLoSOne,2010,5(11):e15074.

DOI:10.1371/.0015074.

[11]KimchiET,PosnerMC,ParkJO,ssionof

Barrett'smetaplasiatoadenocarcinomaisassociated

withthesuppressionofthetranscriptionalprogramsof

epidermaldifferentiation[J].CancerRes,2005,65(8):

:10.1158/-04-2490.

[12]WatanyMM,ElmashadNM,BadawiR,BLN1

andSTK31asbiomarkersofcolorectalcancerandtheir

abilitytononinvasivelydifferentiatecolorectalcancer

frombenignpolyps[J].ClinChimActa,2018,483:

:10.1016/.2018.04.038.

[13]HolmilaR,SkliasA,MullerDC,eddeep

sequencingofplasmacirculatingcell-freeDNAreveals

VimentinandFibulin1aspotentialepigeneticbiomarkers

forhepatocellularcarcinoma[J].PLoSOne,2017,12(3):

:10.1371/.0174265.

[14]WangZ,ChengY,AbrahamJM,uencingof

esophagealadenocarcinomasidentifiesnovelfusion

transcripts,includingNPC1-MELK,arisingfroma

complexchromosomalrearrangement[J].Cancer,2017,

123(20)::10.1002/cncr.30837.

[15]HeYT,LiDJ,LiangD,etal.[Estimatedofesophageal

cancerincidenceandmortalityinChina,2013].Zhonghua

ZhongLiuZaZhi,2017,39(4)::10.3760/cma.

.0253-3766.2017.04.016.

[16]ChenW,ZhengR,ZengH,reportonstatusof

cancerinChina,2011[J].ChinJCancerRes,2015,27(1):

:10.3978/.1000-9604.2015.01.06.

[17]LinY,TotsukaY,ShanB,gealcancerin

high-riskareasofChina:researchprogressandchallenges

[J].AnnEpidemiol,2017,27(3)::10.1016/j.

annepidem.2016.11.004.

[18]LinEW,KarakashevaTA,HicksPD,or

microenvironmentinesophagealcancer[J].Oncogene,

2016,35(41)::10.1038/onc.2016.34.

[19]WangJK,WangWJ,CaiHY,2promotes

epithelial-mesenchymaltransitioningastriccancercells

byactivatingTGF-β/SMAD2/3signalingpathway[J].Onco

TargetsTher,2018,11::10.2147/OTT.

S160831.

[20]罗金现,高训锋,温建燔.基于GEO结直肠癌芯片数据的生

物信息学分析[J].国际医药卫生导报,2017,23(8):

:10.3760/.1007-1245.2017.

08.011.