影响因子：5.9
研究概述：
动脉粥样硬化（AS）和肿瘤是全球死亡的主要原因，具有共同的危险因素、检测方法和分子标志物。因此，寻找AS和肿瘤共有的血清标志物有利于患者的早期诊断。
本文对23例AS相关短暂性脑缺血发作（TIA）患者进行血清学鉴定，通过重组cDNA表达克隆（SEREX）筛选AS相关血清，获得83个具有高同源性的cDNA克隆。对cDNA克隆进行通路功能富集分析，发现其功能与AS和肿瘤功能密切相关。随后，进行基因-基因和蛋白质-蛋白质相互作用，发现poly（A）结合蛋白细胞质1（PABPC1）是潜在的AS生物标志物。并探讨其在人正常器官和泛癌肿瘤组织中的表达。然后评估各种免疫细胞的免疫浸润水平和肿瘤突变负荷。最后，对Kaplan-Meier生存曲线的分析表明，泛癌中高PABPC1表达与高死亡风险相关。
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研究结果：
一、筛选并鉴定TIA患者血清免疫反应性克隆基因
1. 对23例患者的血清样本进行3轮筛查。将斑块转移到NC膜上，阴性克隆为浅斑块阴影，而阳性克隆为清晰的紫蓝色。在第一轮（图1A-a）、第二轮（图1A-b）和第三轮（图1A-c）筛选后筛选了191个单克隆。内部剪切后，获得186个携带SEREX抗原基因片段的pBluescript SK（+）质粒（图1B）。使用NCBI BLAST进行cDNA序列检测。最后，在RefSeq数据库中获得了83个与已知基因具有高度同源性的独立cDNA克隆。
2. 作者使用DAVID进行了GO和KEGG分析，发现83个TIA筛选基因主要与一些AS和肿瘤相关通路的成分相关，例如细胞成分（CC）中的局灶粘附，细胞-底物连接和血小板α颗粒，分子功能和病毒过程中的钙粘蛋白结合和肌动蛋白结合以及BP中对外部刺激反应的负调节（图2A)。KEGG提出了两种重要的途径，糖酵解/糖异生KEGG和丙酮酸代谢KEGG途径图，它们是两种慢性代谢疾病，癌症和AS的关键信号（图2B和C）。
3. 此外，Metascape还表明，83个AS相关TIA患者血清筛选的基因表达丰富，与AS和癌症一致。例如止血，糖酵解/糖异生，毒素转运和细胞对生长因子刺激的反应（图2D）。还观察了顶级GO生物过程，包括定位，代谢过程和对刺激的反应（图2E）。每个节点代表一个富集项，先用基因功能表达簇ID(图2F)着色，然后用p值(图2G)着色。
二、通过基因-基因和蛋白质-蛋白质相互作用检查PABPC1表达
1. 首先，Bisogenet对83个基因进行了3次高级筛选，产生的枢纽网络共包含196种蛋白质，其中有5种筛选蛋白：EEF1A1，HDAC2，PABPC1，VIM和IFI16（图3A）。
2. 将这些基因作为样本与来自GEO的4个AS相关基因表达综合数据集相结合，交集代表共存基因。其中，中心的64个基因存在于这5个部位的共同位置（图3B）。通过STRING和Cytoscape进一步处理64个基因，得到其余具有更集中特征的基因：PABPC1，CBX1，MMP1，HDAC2，EEF1A1，VIM，ALDOA，IFI16和CBX5（图3C）。
- 图3D和E再次使用Metascape和STRING对这83个基因对应的蛋白进行响应。通过以上方法的交叉，在各种筛选结果中，PABPC1、EEF1A1和HDAC2共存，很可能是AS的标记基因。利用ConsensusPathDB对这三个基因进行相互作用和功能表达，作者发现它们在RNA转运、蛋白质代谢、翻译因子和翻译等方面存在共同交集(图3F)。已知的研究也报告EEF1A1和HDAC2是心血管疾病和各种癌症的常见标记基因。
4. 最后，作者专注研究PABPC1的表达，并利用BioGRID建立产生以它为中心的独立生物相互作用网络。在PABPC1周围最相关和邻近的基因中，许多基因（图3G）对癌症的发生和发展有不利影响，如SNRNP70、LUC7L2、RPS3和STAU1。
5. 使用GSE58294进行反向验证。组间比较，对照组与脑卒中样本间PABPC1表达差异有特别显著的统计学意义（图4A）。在ROC曲线中，曲线下面积为0.771，95%CI为0.666至0.875，p<0.001（图4B）。此外，为了进一步验证AS与外部队列健康人群PABPC1表达的差异，增加了GSE230214数据集，AS组PABPC1表达确实显著增加(图4C)
三、PABPC1在大多数癌症中的高表达表明存在显著致癌风险
- BioGPS分析显示，PABPC1在多种器官和组织细胞中表达(图5A)：在淋巴瘤伯基特中表达水平显著升高；在CD34和CD105内皮细胞、B淋巴母细胞、CD19 B细胞、树突状细胞、CD8 T细胞、CD4 T细胞等中也表现出相对较高的清晰聚集表达。
2. 由于炎症反应、免疫应答和内皮激活都与癌症密切相关，而这些也是AS和癌症共有的反应，BioGPS的结果表明应进一步探讨AS相关的PABPC1是否在泛癌中也有预测作用。
3. 故使用TIMER V.2.0数据库分析 (图5B)，相对于邻近正常健康组织，PABPC1在乳腺浸润性癌(BRCA)、胆管癌(CHOL)、结肠腺癌(COAD)、食管癌(ESCA)中高表达。
4. 应用UALCAN进行泛癌分析。与正常组织相比，PABPC1在乳腺癌、结肠癌和卵巢癌等肿瘤组织中的表达明显上调(图5C)。
5. 使用GEPIA V.2生成所有肿瘤样本和配对正常组织的PABPC1表达谱。PABPC1在COAD、淋巴样肿瘤弥漫性大b细胞淋巴瘤、ESCA等中显著表达(红色字体)(图5D)。
四、PABPC1通过肿瘤免疫浸润在泛癌中发挥作用
1. 使用TIMER V.2.0来证明PABPC1与人类肿瘤中各种免疫浸润的关联(图6A)。它与B细胞、CD4+ T细胞、中性粒细胞、肥大细胞等多种免疫浸润物的免疫浸润水平显著正相关。PABPC1在单核细胞和髓系树突状细胞中的正相关相对较低，在CD8+ T细胞、内皮细胞、巨噬细胞等中均无特殊表达。然而，丰度与自然杀伤细胞和浆细胞样树突状细胞呈负相关。值得注意的是，包括CHOL、肾乳头状细胞癌(KIRP)和肾憎色细胞癌(KICH)在内的肿瘤在几乎所有免疫浸润情况下均呈正相关趋势。
2. 为阐明PABPC1和肿瘤突变负荷（TMB）的表达水平是否存在相关性，作者研究了PABPC1在泛癌中的作用：在前列腺腺癌（PRAD）、胃腺癌（STAD）和肾上腺皮质癌（ACC）等中，PABPC1的表达与TMB呈显著正相关（图6B）。相应地，COAD、卵巢浆液性囊腺癌（OV）、子宫癌肉瘤（UCS）等与其呈显著负相关。
3. 图6C说明了PABPC1表达水平与免疫检查点表达水平（如TIGIT）之间的相关性。PABPC1与皮肤皮肤黑色素瘤（SKCM）、肉瘤（SARC）等呈显著负相关，与葡萄膜黑色素瘤（UVM）、KIRP等呈正相关。
4. 图7显示了泛癌PABPC1与肿瘤微环境之间的关系。PABPC1与ACC、膀胱癌（BLCA）、SARC等免疫评分呈负相关，与BRCA、CHOL、胶质母细胞瘤（GBM）、KIRP等呈正相关。
五、PABPC1表达与患者临床特征的关系
1. 在HPA中，我们观察到PABPC1在几种癌症中的组织表达存在显著差异（图8A）。在正常肾组织中，PABPC1在肾小球细胞中低水平表达，在肾小管细胞中适度表达。然而，对于肾癌，细胞质/膜染色的数量普遍大于75%。在肝脏、结肠和睾丸疾病中，PABPC1在正常组织中低表达，在肿瘤组织中中高表达。
2. 将患者按病理分期分为I、II、III、IV四组(图8B)。PABPC1在4种癌症类型COAD、KICH、KIRP、肺腺癌中与病理分期显著相关。在KIRP中，PABPC1的表达随着病理分期的增加而增加。在COAD和KICH中，在IV期观察到PABPC1表达的显著差异。
3. 将60岁设定为临界值，将患者分为两组（图8C）。PABPC1在60岁以上的BRCA，COAD，KIRP，肝肝细胞癌（LIHC），OV和SKCM患者中高表达，在60岁以下的PRAD患者中高表达。
六、不同PABPC1表达对泛癌患者生存的影响（高表达增加死亡风险）
1. Kaplan-Meier绘图仪用于分析各种类型癌症患者的生存曲线。作者使用COX模型研究发现PABPC1在OS中起各种预后作用（图9A）：在脑低级别胶质瘤和胸腺瘤中起保护作用，是ACC、LIHC、KIRP等的预后不良因素。对于DSS，PABPC1在ACC，KIRP和SARC中起不利的预后作用。在PFI中，PABPC1预测ACC，KICH，KIRP等的结果不佳。
2. 生存曲线显示许多肿瘤的共同特征，即与PABPC1的低表达相比，高表达使生存曲线的下降趋势更陡峭（图9B）。HR是单位时间内PABPC2表达高和低的患者死亡风险率为1的比值。上述所有表达PABPC1的癌症生存曲线的HR在1.23至5.75之间。
研究总结：
本研究基于SEREX和泛癌分析生物信息学技术，发现PABPC1是AS和泛癌的潜在常见分子标志物。PABPC1的研究可以开发新的血清标志物，为进一步的临床液体活检提供新的指标，并可能在一定程度上促进AS和肿瘤疾病的防治，从而提高患者的生存率和生活质量。
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