大家好，今天要和大家分享的是2021年11月发表的一篇文章：“Increased ATG5 Expression Predicts Poor Prognosis and Promotes EMT in Cervical Carcinoma”。
宫颈癌患者死亡的主要原因是肿瘤侵袭和转移，上皮细胞-间充质转化(EMT)在肿瘤转移和运动中起着重要作用，已知自噬相关基因(ARGs)参与EMT过程，并在不同肿瘤进展阶段的EMT中发挥双重作用。在这项研究中，作者基于来自癌症基因组图谱(TCGA)宫颈鳞状细胞癌和宫颈腺癌(CESC)基因表达数据，对来自人类自噬数据库(HADb)中的ARGs进行生存预后分析，结果显示ATG5是影响宫颈癌患者生存的重要有害生物标志物。此外，TCGA和CESC甲基化数据也显示ATG5的8个甲基化位点可能与宫颈癌患者的总生存期(OS)显著相关。富集分析结果表明，ATG5与癌症相关通路有关。最后，作者通过细胞实验验证ATG5是宫颈癌EMT调节和不良预后的主要因素。
发表杂志：Front Cell Dev Biol.
影响因子：6.68
小编之前做的单基因泛癌分析最近不断有文章接收，普遍发到4-8分之间，由于保密的原因，我们自己做的一概不宣传。小编最近也筛选到一些结果比较好的基因，需要做深入分析的欢迎交流喔。
研究背景
宫颈癌在女性恶性肿瘤中发病率和死亡率居第二位，宫颈鳞状细胞癌和宫颈内膜腺癌是宫颈癌的主要病理类型，鳞状细胞癌约占侵袭性宫颈癌病例的75%，侵袭和转移是晚期宫颈癌患者死亡的主要原因。上皮细胞-间充质转化(EMT)，是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程，在癌症发生、侵袭、转移、肿瘤免疫抑制和免疫逃逸中发挥重要作用。此外，越来越多的新证据表明，自噬可以促进或抑制EMT过程，EMT在肿瘤发展过程中需要自噬激活，并且在肿瘤形成的早期可以被自噬诱导物抑制。
流程图
数据收集与处理
①从癌症基因组图谱(TCGA)下载宫颈癌患者的RNA-seq数据、甲基化数据和临床数据。
②从人类自噬数据库(HADb)下载自噬相关基因(ARGs)。
(本研究涉及的31个核心ARGs见下表)
ARGs在CESC中的预后分析
下图A-M：ATG3、ATG4A、ATG4B、ATG4D、ATG7、ATG9B、ATG13、GABARAP和、GABARAPL2的表达与OS呈正相关。ATG4C、ATG5、BECN1和、WIPI1表达与OS呈负相关。
下图N-O：单因素和多因素Cox回归分析结果森林图显示，ATG5是CESC患者的危险预后因素，而ATG4D、GABARAP、ATG4A、ATG3是CESC患者的有利预后因素、ATG5、ATG4D、ATG4A为独立预后因素。
下图：ATG5与不同临床参数的Kaplan-Meier生存分析比较：ATG5高表达的宫颈患者(A)T期、(B)N期、(C)M期、(D)FIGO期、(E)病理分级、(F)诊断年龄显示较短的中位OS时间、患有（G）宫颈鳞状细胞癌和（H）宫颈腺癌的宫颈患者在ATG5过表达组中的OS较差。
CESC中与ATG5相关的共表达基因
①通过Pearson相关系数分析304例CESC患者中ATG5的共表达基因。
②进行富集分析以研究与ATG5相关性最显著的共表达基因的生物学途径。
③研究ATG5与免疫效应调节和EMT相关基因特征之间的相关性。
结果：
下图A：ATG5与宫颈癌中差异表达基因的相关性。蓝点(R<-0.3,p<0.01)代表负相关基因，而红点(R>0.3,p<0.01)代表正相关基因。
下图B：热图显示与ATG5正相关的前50个显著基因。
下图C：热图显示与ATG5负相关的前50个显著基因。
下图A：GO富集分析结果。
下图B：ATG5与宫颈癌患者免疫效应调控的共表达基因的相关性。蓝线代表负相关基因，红线代表正相关基因。
下图C-J：在免疫效应调控基因中，ATG5与MAP3K7、STX7呈显著负相关，与A2M、C1QA、C1QB、C1QC、RPS19、TYROBP、IL20RB呈显著正相关。
下图A：Kaplan-Meier图显示低EMT评分患者的中位OS时间显著长于高EMT评分患者。
下图B：ATG5在宫颈癌患者中与参与EMT调控的基因共表达。
下图C：EMT标记在宫颈正常组织和癌组织中存在显著差异。
ARG在CESC中的突变和甲基化分析
下图：ARGs在CESC中的突变分析（瀑布图显示ATG2B和RB1CC1是最常发生突变的基因，错义和剪接是两种最常见的突变类型）。
下图A：CESC患者中ATG5甲基化状态与OS显著相关。
下图C-J：KM图显示CESC患者中ATG5的有益的OS相关甲基化位点，例如cg00333154、cg15336269、cg02711268和cg21148531以及有害的OS相关位点，例如cg242114586、c66、c66、c662 cg10850197。
细胞实验验证
下图：ATG5在宫颈癌细胞株中的表达。
下图：下调ATG5可显著减缓宫颈癌细胞的迁移和侵袭。
下图：敲低ATG5对EMT相关基因蛋白表达的影响。
小结：
在这项研究中，作者旨在基于TCGA数据库寻找宫颈癌中必需ARG的临床预后价值。结果发现ATG5高表达是宫颈癌的一个重要的不良预后因素。此外，作者还进一步通过细胞实验验证了ATG5在促进宫颈癌细胞系迁移和侵袭中的作用和潜在机制。综上所述，ATG5参与宫颈癌的EMT过程和免疫调节，是宫颈癌潜在的治疗靶点，可以通过基因调控和甲基化水平影响宫颈癌患者的生存和预后。
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