Hippo通路基因变异影响结直肠癌风险

今天给大家分享的是一篇干湿结合的5分文章，

文章思路清晰，

有很大的探索空间 ~

论文题目：Hippo信号通路相关基因的遗传变异影响结直肠癌的风险

1、研究思路

筛选在Hippo信号通路上且在结直肠癌中异常表达的基因。筛选这些基因中质量高、连锁不平衡(LD)分析r2≥0.8、功能分数高且分型FDR<0.05的SNP，最后得到SCRIB rs13251492。分析rs13251492与结直肠癌风险关系，发现与A等位基因相比，G等位基因显著降低结直肠癌风险。eQTL分析和基因表达分析，发现rs13251492可能通过下调SCRIB mRNA的表达，从而影响肠直肠癌的发展。OS和RFS分析，发现SCRIB rs13251492变异与结直肠癌患者的长期生存无关，但在肿瘤复发或转移中起重要作用。结构分析显示rs13251492位于SCRIB关键位置，从而调控SCRIB表达。双荧光素酶实验证实了rs13251492 A等位基因的增强子活性明显高于G等位基因，说明基因型对增强子的功能有影响。

2、数据来源

KEGG通路基因（https ://www.kegg.jp）。TCGA（https ://cancergeno me.nih.gov/）结直肠癌和癌旁样本的基因表达数据、临床数据。GTEx（https ://www.gtexp ortal .org/）正常人结肠和直肠基因表达数据。GEO（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/）结直肠癌和癌旁样本的基因表达数据。Han Chinese in Beijing (CHB) 和 Japanese in Tokyo (JPT)的SNP位点信息。

3、主要结果

❶ 筛选SNP

筛选流程如下图所示（Fig1）从KEGG数据库中筛选到Hippo信号通路上的44个基因。从这44个基因中筛选到在结直肠癌中显著差异表达的20个基因（癌和癌旁比较）。筛选这20个基因中高质量的SNP位点（1356个），连锁不平衡(LD)分析筛选r2≥0.8的SNP（195个）。对195个SNP进行功能预测，筛选打分高的SNP（9个）。对9个SNP进行基因分型分析，筛选FDR<0.05的SNP，最终筛选到SCRIB的rs13251492（Table1）。

❷ 分层分析rs13251492与结直肠癌风险关系

采用不同的遗传模型计算rs13251492基因型与结直肠癌风险之间的OR值和P值。结果发现，所有基因模型中，与A等位基因相比，G等位基因显著降低结直肠癌风险（Table2）。

接下来进行了分层分析，研究rs13251492 G等位基因对结直肠癌的保护作用是否受协变量影响。结果发现，G等位基因在除吸烟者外的所有亚组中都是结肠直肠癌的保护因素。在结肠直肠癌的病理分组中，G等位基因也显示降低肠直肠癌风险（Table3）。

❸ eQTL分析和基因表达分析

通过eQTL分析，探讨rs13251492与SCRIB mRNA表达水平的相关性。结果如Fig2所示，TCGA和GTEx数据集中SNP rs13251492的G等位基因与SCRIB mRNA表达水平显著降低有关。因此，推测rs13251492可能通过下调SCRIB mRNA的表达，从而影响肠直肠癌的发展。

比较SCRIB 在TCGA, GSE21510, GSE86371和GSE32323四个数据集中癌和癌旁mRNA表达水平，结果发现SCRIB在结直肠肿瘤组织中显著高表达（Fig3）。并且SCRIB在肿瘤淋巴结转移灶、 (TNM) III期和IV期亚组中表达水平较高，说明SCRIB表达水平升高可进一步加重结直肠肿瘤进展。

❹ rs13251492变异对结直肠癌患者OS和RFS的影响

探究了rs13251492不同基因型对结直肠癌患者OS和RFS的影响。结果发现AG/GG型较AA型具有更长的RFS时间。并且低表达的SCRIB较高表达组也具有更长的RFS时间。但是rs13251492对OS没有显著影响，得出结论：SCRIB rs13251492变异与结直肠癌患者的长期生存无关，但在肿瘤复发或转移中起重要作用。

❺rs13251492在SCRIB中的潜在调控作用

SNP rs13251492位于SCRIB第5内含子内的一个H3K27ac富集的超敏感位点，说明它可能在转录水平上调控SCRIB表达。通过预测染色质结构，在几个细胞系的rs13251492中观察到DNase信号。功能预测显示rs13251492位于富嘌呤的核酸结合蛋白1 (PU.1) 的motif中。rs13251492位于多个转录因子的结合位点，如GATA3、MYC和POLR2A，其中MYC在该DNA区域的结合评分最高。最后进行了双荧光素酶实验，以评估rs13251492是否调控了SCRIB基因的表达。rs13251492 A等位基因的增强子活性明显高于G等位基因，说明基因型影响了增强子功能。

本篇文章筛选SNP的方法及后续的验证工作都值得我们借鉴，换一种癌症，换一种通路，换一种临床分组，或者换一些实验验证，可能又是一篇新的文章~