摘要：

背景

含有卷曲螺旋結構域 (CCDC) 的家族蛋白在各種疾病中具有重要的生物學功能。然而，很少研究包含 137 (CCDC137) 的卷曲螺旋結構域。我們旨在研究 CCDC137 在泛癌中的作用。

方法

在來自癌癥基因組圖譜 (TCGA) 和基因型-組織表達 (GTEx) 數(shù)據(jù)庫的泛癌和正常組織的 RNA 序列表達譜儀中評估 CCDC137 的表達。使用來自 TCGA 的臨床生存數(shù)據(jù)分析 CCDC137 對腫瘤患者預后的影響。使用 R 包“clusterProfiler”進行功能和通路富集分析以探索 CCDC137 的作用。我們使用TIMER2在線數(shù)據(jù)庫進一步分析了TCGA樣本的免疫細胞浸潤評分與CCDC137表達的相關性。

結果

CCDC137 在各種腫瘤類型中過度表達并與較差的生存狀態(tài)相關。CCDC137 表達與低級別膠質瘤 (LGG) 和葡萄膜黑色素瘤 (UVM) 中的腫瘤相關巨噬細胞 (TAM) 和癌癥相關成纖維細胞 (CAF) 呈正相關。此外，高 CCDC137 表達與大多數(shù)免疫抑制基因呈正相關，包括 LGG 和 UVM 中的 TGFB1、PD-L1 和 IL10RB。

結論

我們的研究將 CCDC137 確定為大多數(shù)腫瘤類型的癌基因和較差生存率的預測因子。高 CCDC137 可能導致 TAM 和 CAF 浸潤升高，并與腫瘤免疫抑制狀態(tài)相關。

關鍵詞：CCDC137，泛癌，腫瘤相關巨噬細胞，免疫抑制狀態(tài)，腫瘤微環(huán)境

結果

泛癌 CCDC137 表達

我們首先使用TIMER2數(shù)據(jù)庫評估了TCGA泛癌數(shù)據(jù)中CCDC137的mRNA表達。結果顯示，CCDC137在膀胱尿路上皮癌（BLCA）、乳腺浸潤癌（BRCA）、宮頸鱗狀細胞癌和宮頸管腺癌（CESC）、膽管癌（CHOL）、結腸腺癌（COAD）、食管癌等16種腫瘤中高表達(ESCA)、多形性膠質母細胞瘤 (GBM)、頭頸部鱗狀細胞癌 (HNSC)、腎腎透明細胞癌 (KIRC)、腎腎乳頭狀細胞癌 (KIRP)、肝細胞癌 (LIHC)、肺腺癌 (LUAD) 、肺鱗狀細胞癌 (LUSC)、直腸腺癌 (READ)、胃腺癌 (STAD) 和子宮體子宮內(nèi)膜癌 (UECE)，而僅在腎臟嫌色細胞 (KICH) 中低表達（圖 1A）。由于TCGA中正常組織的數(shù)量有限，我們將GTEx數(shù)據(jù)庫的正常組織數(shù)據(jù)與TCGA數(shù)據(jù)進一步分析了CCDC137的表達。我們發(fā)現(xiàn) CCDC137 在 24 種腫瘤類型中過表達。除上述16種腫瘤類型外，還有彌漫性大B細胞淋巴瘤（DLBC）、腦低級別膠質瘤（LGG）、卵巢漿液性囊腺癌（OV）、胰腺腺癌（PAAD）、肉瘤（SARC）、睪丸生殖細胞腫瘤 (TGCT)、胸腺瘤 (THYM) 和子宮癌肉瘤 (UCS)。而 CCDC137 在 KICH、急性髓性白血病 (LAML)、前列腺腺癌 (PRAD)、皮膚皮膚黑色素瘤 (SKCM)、甲狀腺癌 (THCA) 中表達較低（圖 1B）。

此外，對于 TCGA 中的配對腫瘤和鄰近正常組織，CCDC137 在 BLCA、BRCA、CESC、CHOL、COAD、ESCA、HNSC、KIRC、KIRP、LIHC、LUAD、LUSC、READ、STAD、和UCEC（圖 2A-O), 而在 KICH (圖 2P）。然后我們分析了不同 WHO 階段和分子亞型中的 CCDC137 表達。我們發(fā)現(xiàn) CCDC137 在 BRCA、LUSC、KIRC、KICH 和 HNSC 中相對較差的腫瘤階段表達更高（補充圖 1A-E）。我們還觀察到 CCDC137 表達在 BRCA、HNSC、LGG、LUSC、OV、PCPG、PRAD、STAD 和 UCEC 的不同分子亞型中顯著不同（補充圖 1A-N）。

TCGA 泛癌中 CCDC137 的 DNA 甲基化和 CNA 改變

為了探索 CCDC137 在腫瘤中高表達的原因，我們使用來自 cBioPortal 的 TCGA 數(shù)據(jù)評估了 CCDC137 的遺傳和表觀遺傳變化。我們發(fā)現(xiàn) CCDC137 高表達的患者伴隨著 LIHC、UCEC、BRCA、OV、CHOL、LUSC 和 LUAD 的高基因改變。圖 3A）。對于 DNA 甲基化水平與 CCDC137 mRNA 表達之間的關聯(lián)，我們發(fā)現(xiàn) DNA 甲基化水平與 CCDC137 表達在 ACC、BRCA、ESCA、HNSC、LUSC、MESO、TGCT、UCS 和 Uveal 等 9 種腫瘤類型中呈顯著負相關黑色素瘤 (UVM) (圖 3B）。此外，我們進一步分析了相對線性拷貝數(shù)值與 CCDC137 mRNA 表達之間的關聯(lián)。結果顯示，CCDC137 表達與 BLCA、BRCA、CESC、ESCA、KIRP、SARC、SKCM 和 UCS 中的拷貝數(shù)變異 (CNA) 呈顯著正相關。圖 3C）。

CCDC137 在 TCGA 泛癌中的蛋白質和蛋白質磷酸化變化

由于蛋白質表達水平是直接影響分子功能的關鍵因素，我們使用Ualcan數(shù)據(jù)庫進一步分析了TCGA泛癌中CCDC137的蛋白質和蛋白質磷酸化水平。結果顯示，BRCA、KIRC、COAD、LUAD和UCEC腫瘤組織中CCDC137蛋白水平高于正常組織，而OV無差異。圖 4A-F）。此外，我們發(fā)現(xiàn)CCDC137只有一個磷酸化位點。在 BRCA、KIRC、COAD、OV 和 UCEC 中觀察到 CCDC137 的高磷酸化水平（圖 4G–K）。

CCDC137 在 TCGA 泛癌中的預后價值

接下來，我們使用單變量 Cox 回歸分析和 Kaplan-Meier 分析研究了 CCDC137 在 TCGA 泛癌中的預后價值。單變量 Cox 回歸分析顯示，CCDC137 的高表達是 ACC、KICH、KIRC、LAML、LGG、LIHC、LUAD、MESO 和 PRAD 中總生存期 (OS) 的危險因素。圖 5A）。對于無病間隔（DFI），CCDC137 的較高表達與 ACC、LGG、LIHC 和 PRAD 中較差的 DFI 相關（補充圖 2A）。對于無進展間期（PFI），CCDC137 的較高表達與 ACC、KICH、KIRC、LGG、LIHC、LUSC、MESO、PCPG、PRAD 和 UVM 中的 PFI 降低有關，而 OV 中的 PFI 增加（補充圖 2B）。對于疾病特異性存活（DSS），CCDC137 的較高表達與 ACC、KICH、KIRC、LGG、LIHC、LUAD、MESO、PCPG、PRAD、THCA 和 THYM 中較差的 DSS 相關，而 OV 中較好的 DSS（補充圖2C?)。Kaplan-Meier 分析表明，高 CCDC137 表達預示著 ACC、KICH、KIRC、LAML、LGG、LIHC、LUAD 和 SKCM 的 OS 較差，而 READ 中的 OS 時間較長。圖 5B-J）。

免疫細胞浸潤分析

腫瘤相關巨噬細胞和CAFs作為TME的重要組成部分，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉移密切相關。因此，我們使用 TIMER2 在線數(shù)據(jù)庫進一步研究了 CCDC137 表達與 TAM 和 CAF 浸潤水平之間的關聯(lián)。基于所有或大多數(shù)算法，我們觀察到 TAMs/CAFs 的浸潤與 LGG 和 UVM 腫瘤中 CCDC137 表達之間呈正相關。圖 6A）。我們根據(jù)已發(fā)表的文章進一步選擇了24個免疫抑制標記基因，并與CCDC137進行了相關性分析（Charoentong et al., 2017）。結果顯示，24個免疫抑制標志基因中有17個與LGG中CCDC137表達呈正相關，24個免疫抑制標志基因中有22個與UVM中CCDC137表達呈正相關。圖 6B）。在這些免疫抑制標記基因中，TGFB1、NECTIN2、LGALS9、LAG3 和 IL10RB 與大多數(shù)腫瘤類型中的 CCDC137 表達顯著相關。正如我們所知，TGFB1 表達與 TAM/CAF 之間存在顯著相關性。我們觀察到 CCDC137 與包括 UVM 和 LGG 在內(nèi)的大多數(shù)腫瘤類型中的 TGFB1 表達顯著相關，這可能表明 CCDC137 影響 TAMs/CAFs 浸潤的潛在機制。圖 6C）。

CCDC137的基因集富集分析

為了更好地探索 CCDC137 可能參與的途徑，我們使用 R 包“clusterprofiler”進行了 GSEA。我們觀察到 CCDC137 在大多數(shù)腫瘤類型中主要富集在細胞周期相關通路中。例如，CCDC137 在 LGG 中的 G1/S 轉換、細胞周期、LIHC 中的有絲分裂、LUSC 中的細胞周期和 UVM 中的 S 期中富集（圖 7A-D）。這些結果表明CCDC137是腫瘤細胞周期過程的主要參與者，為未來的研究提供了潛在的方向。