肺癌是目前全球最常见的恶性肿瘤之一。据统计，2020年全球新发肺癌患者数约为220 万，占所有肿瘤诊断数的11.4%左右，因肺癌致死的病例数约为180 万，占所有肿瘤死亡人数的18.0%左右[1]。肺腺癌是一种恶性上皮肿瘤，有腺样分化和黏液分泌两种类型，目前已成为最常见的肺癌病理类型[2-3]。

有研究[4]结果显示，时钟基因与多种疾病的发生、发展密切相关。在亚细胞和分子水平上，中枢和外周生物钟由昼夜节律基因的芳香烃受体核转运体样2（aryl hydrocarbon receptor nuclear transporter-like 2，ARNTL2） 基因、Cry1 基因、Cry2 基因等共同组成。ARNTL2 是一种螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix，HLH）转录因子并且已经被证明与多种转录因子具有协同作用，其中包括缺氧诱导因子1α（hypoxia inducible factor 1 subunit α，HIF-1α） 和核心昼夜节律转录因子[5-6]。近年来研究表明，时钟基因ARNTL2 与肿瘤的侵袭性和转移有关[7]，在乳腺癌[8]、肝癌[9]和结肠癌[10]细胞中呈高表达，且与患者预后有关。但是，ARNTL2 在肺腺癌中是否发挥作用和肿瘤发生发展中的关系有待进一步研究。因此，本研究通过癌症基因组图谱（the Cancer Genome Atlas，TCGA）数据库下载肺腺癌组织及癌旁组织RNA seq 数据及对应的肺腺癌患者临床数据，旨在探究ARNTL2 在肺腺癌中的表达及其与肺腺癌患者预后的关系，为进一步研究ARNTL2 在肿瘤的发生发展中的作用机制提供参考。

从TCGA数据库（https：//cancergenome.nih.gov/）下载2021年3月前肺腺癌相关的RNA seq 数据及对应的肺腺癌患者临床资料，共纳入337 例肺腺癌组织（肺腺癌组）与59 例癌旁组织（癌旁对照组）。

采用R 软件3.6.2 版本将基因表达数据归一化处理后进行log2 转化，提取肺腺癌组与癌旁对照组的ARNTL2 表达量用于后续分析。通过R 软件的“survival”软件包进行生存分析，使用“survminer”软件包绘制生存曲线。

①比较肺腺癌组与癌旁对照组的ARNTL2 表达量。②根据ARNTL2 表达量中位值将肺腺癌患者分为高表达组（＞8.59，91 例）和低表达组（≤8.59，246 例），单因素分析ARNTL2 表达量与肺腺癌患者临床特征（年龄、性别、Stage 分期以及TNM 分期）的相关性。③分析肺腺癌患者的生存预后关系。④单因素分析ARNTL2 表达量及临床特征（年龄、性别、Stage 分期以及TNM 分期）与肺腺癌患者预后（中位生存时间）的相关性。⑤通过Cox 比例风险模型进行多因素分析，判断影响肺腺癌患者预后的独立危险因素。

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t 检验；计数资料采用率表示，组间比较采用χ2 检验；采用Wilcoxon 秩和检验分析ARNTL2 在分析肺腺癌组织与癌旁组织样本中的表达；生存分析采用Kaplan-Meier 生存曲线评估；通过Cox 比例风险模型进行多因素分析。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

ARNTL2 在肺腺癌组中的表达高于癌旁对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）（图1）。

 

图1 肺腺癌组与癌旁对照组ARNTL2 表达量的比较

单因素分析结果显示，肺腺癌患者的年龄、Stage分期和N 分期是影响ARNTL2 表达的相关因素（P＜0.05）（表1）。

表1 ARNTL2 表达量与肺腺癌患者临床特征的单因素分析[n（%）]

肺腺癌患者的生存预后分析结果显示，ARNTL2表达与肺腺癌患者总生存期存在相关性（P=0.001）（图2）。

 

图2 肺腺癌患者的生存预后分析

单因素分析结果显示，Stage 分期和ARNTL2 表达是影响肺腺癌患者总生存期的相关因素（P＜0.05）（表2）。

表2 ARNTL2 表达量及临床特征与肺腺癌患者预后的单因素分析

Cox 比例风险模型结果显示，Stage 分期和ARNTL2表达是肺腺癌患者总生存期的独立危险因素（P＜0.05）（表3）。

表3 ARNTL2 表达量及临床特征与肺腺癌患者预后的多因素分析

截至目前，TCGA 中总共收集33 种肿瘤约20 000个患者样本数据，包括了基因组，转录组，表观遗传等各个组学数据[11-12]。基于TCGA 数据库的各类癌症相关高质量研究论文已有近3000 篇[13]。TCGA 是使用大规模测序为主的基因组分析技术，通过与其他单位广泛的合作，分析癌症的形成机制，从而提高人们对癌症发病分子机制的科学认识，以及提高临床医生诊断、治疗和预防癌症的能力[14-15]。

肺癌是全球范围内癌症死亡的主要原因，严重危害人类健康。其中肺腺癌是目前最常见的肺癌组织学类型，所以寻找早期诊断和预后指标对肺癌的治疗具有重要的意义。有研究[4]表明，时钟基因与肿瘤的发生与发展密切相关，可以直接或间接参与改变细胞增殖，细胞凋亡和肿瘤免疫等过程。ARNTL2 在多种肿瘤中呈高表达，与结肠癌的生长、浸润、转移等生物学特征密切相关[7]。Polo 等[9]发现ARNTL2 表达增加与肝癌的高风险临床病理因素之间的关联。Wendeu-Foyet等[10]发现ARNTL2 表达增加和乳腺癌发生发展有关。Wang 等[16]在ARNTL2 在胰腺导管腺癌PDAC 组织和细胞系中高表达，与患者预后不良呈正相关。体外实验[6-7，16]表明ARNTL2 促进PDAC 细胞增殖和侵袭能力。最新生物信息学研究发现ARNTL2 在结直肠癌组织高表达，与预后相关[17]。体外研究[18-20]发现ARNTL2通过激活PI3K/AKT/mTOR 信号通路，进一步调控上皮间质转化的活性，从而促进结肠癌细胞的增殖和迁移。目前，关于ARNTL2 在肺腺癌中的表达模式及其作用还未明确[21]。本研究结果显示，ARNTL2 在肺腺癌组中的表达高于癌旁对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；单因素分析结果显示，肺腺癌患者的年龄、Stage 分期和N 分期是影响ARNTL2 表达的相关因素（P＜0.05）；生存预后分析结果显示，ARNTL2 表达与肺腺癌患者总生存期存在相关性（P＜0.05）；单因素分析结果显示，Stage 分期和ARNTL2 表达是影响肺腺癌患者总生存期的相关因素（P＜0.05）；Cox 比例风险模型结果显示，Stage 分期和ARNTL2 表达是肺腺癌患者总生存期的独立危险因素（P＜0.05）。上述结果提示ARNTL2 可能是肺腺癌的潜在生物标志物，在肿瘤发生发展过程中发挥了重要作用。

综上所述，通过分析TCGA 数据库中肺腺癌的数据，可知ARNTL2 在肺腺癌中高表达且与临床特征具有相关性，可以推测ARNTL2 在肺腺癌的发生发展中发挥了重要作用，进一步影响肺腺癌患者的预后。因此，ARNTL2 可作为肺腺癌潜在预后标志物或治疗靶点，接下来可以进一步收集临床样本进行验证，为研究肺腺癌发生发展的分子机制提供参考。

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Analysis of the expression and clinical significance of aryl hydrocarbon receptor nuclear transporter-like 2 in lung adenoarinoma utilizing the Cancer Genome Atlas datasets

CHEN Jin-hua ZHAO Qiu-rong YOU Jian-bin CHEN Fa-lin▲
Department of Clinical Laboratory, Fujian Provincial Hospital, Fujian Province, Fuzhou 350001, China

[Abstract] Objective To study the expression and clinical significance of aryl hydrocarbon receptor nuclear transporter-like 2 (ARNTL2) in lung adenocarcinoma and its paraccinomal tissues. Methods RNA seq data from 337 lung adenocarcinoma tissues (lung adenocarcinoma group) and 59 adjacent tissues (adjacent cancer control group) and corresponding clinical data from lung adenocarcinoma patients were downloaded from the Cancer Genome Atlas database.The relationship between ARNTL2 expression and lung adenocarcinoma patients was compared by univariate analysis,and multivariate analysis by Cox proportional risk model to judge independent risk factors affecting prognosis in lung adenocarcinoma patients. Results The expression of ARNTL2 in the lung adenocarcinoma group was higher than that in the adjacent cancer control group, and the difference was statistically significant (P＜0.05). The results of the univariate analysis showed that the age, Stage stage, and N stage of patients with lung adenocarcinoma were relevant factors affecting ARNTL2 expression (P ＜0.05). Results of the survival prognostic analysis revealed a correlation between ARNTL2 expression and overall survival in patients with lung adenocarcinoma (P=0.001). Results of the univariate analysis showed that Stage stage and ARNTL2 expression were associated factors affecting overall survival in patients with lung adenocarcinoma (P ＜0.05). Results of the Cox proportional hazards model showed that Stage stage and ARNTL2 expression were independent risk factors for overall survival in patients with lung adenocarcinoma (P＜0.05).Conclusion ARNTL2 may promote the development of lung adenocarcinoma through multiple pathways, which then affects the prognostic survival of patients with lung adenocarcinoma. Thus, ARNTL2 can serve as a prognostic marker or a potential therapeutic target in patients with lung adenocarcinoma.

[Key words] Aryl hydrocarbon receptor nuclear transporter-like 2;Lung adenocarcinoma;Cancer Genome Atlas; Prognostic marker

[中图分类号] R734.2

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-4721（2021）10（c）-0091-04

[基金项目]福建省卫生健康委员会·省医学创新课题（2019-CXB-1）。

[作者简介]陈金花（1974-），女，副主任技师，主要从事医学检验工作。

（收稿日期：2021-07-15）