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急性骨髄性白血病におけるグルタチオンペルオキシダーゼの発現レベルの予後を明らかにした
Identification the prognostic value of glutathione peroxidases expression levels in acute myeloid leukemia.
PMID: 32617298 PMCID: PMC7327321. DOI: 10.21037/atm-20-3296.
抄録
背景:
グルタチオンペルオキシダーゼ（GPX）は、ペルオキシダーゼ活性を持つ酵素ファミリーです。GPXの異常発現は発がんと関連している。しかし、急性骨髄性白血病（AML）におけるGPX遺伝子ファミリーの潜在的な役割については、まだ総合的に検討されていません。
Background: Glutathione peroxidases (GPXs) are an enzyme family with peroxidase activity. Abnormal GPX expression is associated with carcinogenesis. However, the potential role of the GPX gene family in acute myeloid leukemia (AML) remains to be comprehensively examined.
方法:
我々は、Oncomine、Gene Expression Profiling Interactive Analysis (GEPIA)、PROGgeneV2、UALCAN、Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE)、The European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI)などの複数のデータベースを用いて、GPX の mRNA 発現レベルを解析し、遺伝子発現と予後予測値との相関関係を明らかにした。疾患の原因となっている遺伝子の情報を収集したデータベース。その結果、遺伝子、キナーゼ、マイクロRNA(miRNA)、転写因子(TF)などの関連遺伝子をLinkedOmicsを用いて同定した。
Methods: We analyzed GPX mRNA expression levels and determined the correlation between gene expression and the prognostic value via multiple universally acknowledged databases including the Oncomine, Gene Expression Profiling Interactive Analysis (GEPIA), PROGgeneV2, UALCAN, Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE), and The European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) databases. The functional network of differentially expressed GPXs was investigated via the NetworkAnalyst platform. Correlated genes as well as kinase, microRNA (miRNA), and transcription factor (TF) targets were identified using LinkedOmics.
結果:
その結果、GPX-1, -2, -4, -7, -8 の発現量には、正常サンプルとの間で有意な差があり、GPX-1, -3, -4, -7 の発現量が高い AML 患者は、全生存期間（OS）の予後不良と関連していることが明らかになった。機能的エンリッチメント解析の結果、異なる発現を示す GPX は、グルタチオン代謝やフェロプトーシスとともに、主に酸化ストレス、免疫応答の調節、炎症応答に富むことが明らかになった。また、相関遺伝子であるPSMB10、VPS13D、NDUFS8、ATP5D、POLR2E、HADHの過剰発現は、AMLの有害なOSと関連していた。調節ネットワーク解析の結果、GPXの発現が異なると、がん関連キナーゼ（DAPK1やSRCなど）、miRNA（miR-202やmiR-181など）、TF（SRFやE2F1など）が関与する経路を介して、細胞増殖、がんの進行、アポトーシス、細胞周期シグナルを調節していることが示唆された。
Results: We observed that the transcriptional expression levels of GPX-1, -2, -4, -7, and -8 had significant difference between AML patients samples and normal samples, and that AML patients with high expression of GPX-1, -3, -4, and -7 were associated with poorer prognosis of overall survival (OS). Functional enrichment analysis showed that the differentially expressed GPXs were mainly enriched in response to oxidative stress, regulation of immune response, and inflammatory response, along with glutathione metabolism and ferroptosis. Overexpression of correlated genes, PSMB10, VPS13D, NDUFS8, ATP5D, POLR2E, and HADH were linked to adverse OS in AML. Regulatory network analysis indicated that differentially expressed GPXs regulated cell proliferation, cancer progression, apoptosis, and cell cycle signaling via pathways involving cancer-related kinases (such as DAPK1 and SRC), miRNAs (such as miR-202 and miR-181), and TFs (such as SRF and E2F1).
結論:
この結果は、AMLにおけるGPXファミリーの発現の違いと予後の可能性についての新たな知見を提供するものであり、AMLの発がんと制御ネットワークにおけるGPXの役割についてのその後の研究の基礎を築くものである。
Conclusions: Our findings offer novel insights into the differential expression and prognostic potential of the GPX family in AML, and lay a foundation for subsequent research of GPX's role in the carcinogenesis and regulatory network of AML.
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