基于生物信息学分析的MCM2、MCM4和MCM10在肝细胞癌中的表达及其对术后复发的预测价值：一项初步模型开发研究

《Surgical Oncology》：Expression of MCM2, MCM4, and MCM10 in Hepatocellular Carcinoma Based on Bioinformatic Analyses and Their Predictive Value for Postoperative Recurrence: An Initial Model Development Study

肝癌术后复发预测模型构建及MCM2/MCM4/MCM10表达特征分析。

　　

何斌|唐科

中国浙江省杭州市浙江大学医学院第二附属医院（临平校区）普通外科，邮编311100

摘要

目的

研究微染色体维持蛋白MCM2、MCM4和MCM10在肝细胞癌（HCC）中的表达及其对术后复发的预测价值，并开发一个综合预测模型。

方法

利用基因表达分析交互式分析2（GEPIA2）数据库、癌症基因组图谱肝细胞癌（TCGA-LIHC）和基因型-组织表达（GTEx）数据，首次发现了HCC中MCM2、MCM4和MCM10的差异表达。随后，回顾性分析了2020年3月至2023年2月期间接受肝切除术的170名连续患者。排除12名失访患者后，根据两年内的早期复发情况，将158名患者分为复发组（n=71）和非复发组（n=87）。通过定量实时PCR检测配对肿瘤和邻近组织中的MCM2、MCM4和MCM10 mRNA水平，并收集临床病理数据。通过逻辑回归分析确定复发的独立预测因素。构建了一个预测诺模图，并使用1000次自助重采样进行内部验证。通过接收者操作特征曲线下面积（AUC）、决策曲线分析（DCA）和校准来评估模型的性能。

结果

与正常组织和邻近组织相比，HCC组织中MCM2、MCM4和MCM10的表达显著升高（所有P<0.001）。复发组的表达水平高于非复发组（所有P<0.001）。多变量分析表明，肿瘤大小≥5厘米、卫星结节的存在、AFP≥400 ng/mL、微血管侵犯以及MCM2、MCM4和MCM10的高表达是早期复发的独立预测因素（所有P<0.05）。结合这些因素的诺模图表现出良好的区分能力，其乐观校正C指数为0.851。DCA分析表明其具有良好的临床实用性。

结论

MCM2、MCM4和MCM10的高表达与HCC术后早期复发相关。将这些分子标志物与关键临床病理因素结合的新诺模图为个体化复发风险分层提供了一个有前景的工具。

引言

流行病学数据显示，2022年中国新增肝癌病例368,000例，死亡317,000例，分别位列所有恶性肿瘤的第4位和第2位^[1]。肝细胞癌（HCC）是肝癌的主要组织类型。外科切除、肝移植和局部消融技术改善了临床管理，但术后复发仍然常见，复发率接近70%，对死亡率有显著影响^[2]。因此，识别能够预测复发并指导个性化治疗的可靠分子生物标志物具有重要的临床意义。微染色体维持（MCM）蛋白是一类高度保守的真核因子，参与复制前复合物的组装以及DNA复制的启动和延伸。该家族包含十个保守成员，包括MCM2、MCM4和MCM10^[3]。多项研究表明，几种MCM蛋白——尤其是MCM2、MCM4和MCM6——在多种恶性肿瘤中过度表达，并与患者预后和肿瘤分期相关[4]、[5]。随着生物信息学的进步，整合多组学分析用于生物标志物的发现和预后模型的开发已成为肿瘤学研究的主要焦点。例如，最近的生物信息学研究将MCM2、MCM4和MCM6确定为胰腺癌的潜在分子标志物^[6]。然而，关于HCC中MCM2、MCM4和MCM10的表达及其与术后复发关系的研究仍然有限。为了填补这一空白并提供一个临床可操作的工具，本研究旨在开发并验证第一个将这三种MCM蛋白的表达水平与关键临床病理因素结合的诺模图，以个体化预测HCC术后早期复发。为此，本研究将使用公开可用的数据集来表征HCC中MCM2、MCM4和MCM10的表达模式。然后，将整合来自浙江大学医学院第二附属医院（临平校区）和湖南中医药大学第一附属医院的临床数据，以评估这些标志物与术后复发之间的关联。最后，我们将开发一个初步的预测模型。研究结果旨在提供对HCC分子机制的见解，并支持术后早期风险分层。

部分内容

GEPIA2数据库

基因表达分析交互式分析2（GEPIA2）数据库（http://gepia2.cancer-pku.cn/）整合了癌症基因组图谱肝细胞癌（TCGA-LIHC）项目和基因型-组织表达（GTEx）正常肝组织样本的RNA-seq数据，用于分析HCC组织和正常肝组织中MCM2、MCM4和MCM10的差异表达。

研究人群

共170名在

HCC中MCM2、MCM4和MCM10表达的在线分析

使用GEPIA2数据库比较了HCC组织和正常肝组织中MCM2、MCM4和MCM10的表达。所有三个基因在HCC中均显著上调（P < 0.05）（图1）。

HCC患者中MCM2、MCM4和MCM10的表达

为了进一步验证在线研究结果，对158名接受肝切除术患者的肿瘤和邻近非肿瘤组织进行了RT–qPCR检测。肿瘤组织中的MCM2、MCM4和MCM10 mRNA水平明显高于邻近组织（P < 0.05）（表1）。

讨论

传统的肝细胞癌（HCC）术后复发预测模型通常包括患者人口统计学特征和肿瘤特征，如性别、年龄、肿瘤大小和微血管侵犯[8]、[9]。最近的研究通过加入肿瘤生物标志物作为复发预测指标，扩展了这些模型^[10]。随着基因组和临床数据库的快速发展，生物信息学方法已成为肿瘤研究的关键焦点。

CRediT作者贡献声明

何斌：撰写——原始草稿、可视化、项目管理、调查、正式分析、数据管理、概念化。唐科：撰写——审阅与编辑、监督、资源提供、方法学设计、概念化

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性

本研究中分析的公共数据集可在GEPIA2存储库中获取（http://gepia2.cancer-pku.cn/）。由于患者隐私考虑，本研究生成的临床和分子数据集不对外公开，但可根据合理请求向相应作者获取。

伦理批准和参与同意

本研究遵循赫尔辛基宣言进行。人类样本收集获得了杭州市临平区第一人民医院伦理委员会的批准（伦理编号：2024-033）。所有参与者均签署了书面知情同意书，同意书按照机构的伦理标准进行收集和保存。

资金

无。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

不适用。