探讨影响脑胶质瘤恶性进展、患者生存预后的关键基因及其在脑胶质瘤中的表达特征和临床意义。
方法回顾性分析中国脑胶质瘤基因组图谱(CGGA)RNA测序数据库310例、癌症基因组图谱(TCGA)RNA测序数据库699例、GSE16011 mRNA芯片数据库268例和REMBRANDT mRNA芯片数据库中317例脑胶质瘤患者的临床资料及其脑胶质瘤样本的测序数据，筛选出与患者预后相关的共同差异基因，通过文献检索确定目标基因。在上述4个数据库中评价该目标基因的表达特征。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线及单因素和多因素Cox回归分析法评价该目标基因对脑胶质瘤患者预后的作用。通过Pearson相关检验，筛选出CGGA和TCGA数据库中与目标基因表达呈正相关(r>0.5且P<0.05)的基因，进一步利用在线软件DAVID对其进行生物功能聚集分析。采用实时荧光定量聚合酶联链式反应(qRT-PCR)检测星形细胞株和脑胶质瘤细胞株中该基因的表达量。采用细胞免疫荧光染色法检测经药物处理后脑胶质瘤细胞株(U87、U251和LN229)中γ-H2AX蛋白的表达情况。
结果经筛选，组蛋白1H2BH(HIST1H2BH)为目标基因。在上述4个数据库中，HIST1H2BH的表达量在世界卫生组织(WHO)Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ级间的差异均有统计学意义(均P<0.01)，其中在Ⅳ级中最高，Ⅱ级中最低；且HIST1H2BH在异柠檬酸脱氢酶(IDH)野生型脑胶质瘤中的表达量均高于IDH突变型(均P<0.001)。在CGGA和TCGA数据库中，全级别脑胶质瘤和胶质母细胞瘤患者，HIST1H2BH高表达组的总体生存率均低于低表达组(均P<0.05)。多因素Cox回归分析结果显示，HIST1H2BH表达量高是影响脑胶质瘤患者总生存期的危险因素(HR＝1.275，95%CI：1.040~1.563，P<0.05)。生物功能富集分析结果显示，与HIST1H2BH表达量呈正相关的基因主要参与细胞增殖、DNA损伤修复和细胞外基质调控。qRT-PCR结果显示，HIST1H2BH在HA、U87、U251和LN229细胞株中相对表达量的差异有统计学意义(分别为1.03±0.03、1.62±0.08、3.41±0.27、2.86±0.20，P<0.05)。细胞免疫荧光结果显示，经替莫唑胺处理后，U87细胞株的γ-H2AX蛋白的表达水平较U251和LN229细胞株增加(P<0.05)。
结论HIST1H2BH在脑胶质瘤中的表达随病理学级别的升高而增加，是影响脑胶质瘤患者生存期的危险因素，可能与其参与DNA损伤修复从而引起肿瘤细胞耐药有关。