LEF1在胃癌中的表达及意义#

宋俊梅 鄢敏 别俊△ 余思佳 张欣平

·基础论著·

LEF1在胃癌中的表达及意义#

宋俊梅*1, 2, 3鄢敏1, 2别俊△1, 2余思佳1, 2张欣平1, 2

（1. 南充市中心医院肿瘤科，四川 南充 637000；2. 川北医学院第二临床医学院，四川 南充 637000；3. 广西医科大学，广西 南宁 530021）

运用生物信息学技术分析淋巴增强因子-1（Lymphoid enhancer factor-1，LEF1）在胃癌中的表达及意义。通过Oncomine、Ualcan、肿瘤免疫评估资源（TIMER）数据库检索并分析LEF1基因在胃癌中的表达。TIMER数据库分析LEF1在免疫浸润物中的表达；Ualcan数据库、Kaplan-Meier Plotter分析LEF1表达与患者生存及预后相关性。Oncomine、TIMER、Ualcan数据库中均显示LEF1在胃癌中高表达，Kaplan-Meier Plotter分析得出LEF1高表达的胃癌患者无疾病生存时间、总生存时间较短（P＜0.05）；TIMER数据库分析显示在免疫微环境中高表达LEF1 mRNA巨噬细胞的胃癌患者5年生存预后较好，LEF1 mRNA在胃癌免疫微环境中的表达与多种免疫细胞在胃癌组织的免疫微环境中的表达明显相关。LEF1在胃癌中表达增加，与胃癌患者不良预后相关，是胃癌预后的潜在的评判指标。

胃癌；淋巴增强因子-1；生物信息学

胃癌是常见的消化道恶性肿瘤，2018年统计数据显示胃癌发病率排第五位，致死率排第三位[1]。男性发病率高于女性，发病率随年龄的增长而明显增加，胃癌的主要病理类型为腺癌，对我国公民的生命健康造成了严重的威胁，同时也增加了社会的经济负担。胃癌早期可以通过手术取得良好的生存率，但由于缺乏早期特异性的诊断标志物，且早期胃癌症状不典型，大多数患者未重视，当出现不能耐受的症状时才就诊，此时大部分胃癌患者已进展为晚期，丧失了最佳的治疗时机。

近年来，由于靶向治疗药物较好的临床疗效和较低的毒副作用而受到了大家的广泛关注，虽然靶向治疗药物在胃癌的靶向治疗中取得了一定的成效，但是进展相对缓慢，因此寻找新的有效的靶点和预测预后标志物是目前提高胃癌治疗疗效的策略之一。LEF1属于经典Wnt/β-catenin信号通路的关键调控因子，近年来有多项研究发现它与肿瘤的侵袭及转移有关[2-3]。LEF1在胃癌细胞的增殖、扩散、转移、侵袭等癌症病程发展的关键环节中发挥着重要的促进作用，与预后呈明显相关性[4]。

本文将分析讨论LEF1基因在胃癌中的表达并分析其与胃癌的预后关系及意义，期望为胃癌的临床预后的评估及新的靶向药物的开发提供一定的思路和提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 数据库选择

选择Oncomine（https://www.oncomine.org/）和Kaplan-Meier plotter （www.kmplot.com）数据库为LEF1基因表达数据挖掘研究对象，对胃癌组织与正常组织LEF1基因表达芯片数据进行分析。

1.2 方法及数据提取

Oncomine筛选及提取设置条件：Gene：LEF；“Analysis Type：Cancer VS Normal analysis”；“Cancer Type：Gastric cancer”；“Data Type：mRNA”；临界值设定条件（P value＜0.05，fold change>2，gene rank=top 10%）。P＜0.05为差异有统计学意义。Kaplan Meier-Plotter（http://kmplot.com/ analysis/）筛选条件为：“Cancer：Gastric cancer”；“Gene：LEF1”；“Split patients by：Auto select best cutoff ”；“Survival：OS”；亚组分析根据Laurane Classification，分别为：“Instestinal、Diffuse、Mixed”。P＜0.05为差异有统计学意义。

肿瘤免疫评估数据库（TIMER）用于分析BUB1在B细胞、CD4+T细胞、中性粒细胞等6种免疫浸润细胞中的表达和对胃癌患者生存预后的影响。设定条件：选择Diff Exp项，Gene Symbol：LEF1；选择Gene项，“Gene Symbol：LEF1”；“Cancer Type：Stomach adenocarcinoma”；“Immune Infiltrates：B Cell、CD8+T Cell、CD4+T Cell、Macrophage、Neutrophil、Dendritic Cell”。P＜0.05为差异有统计学意义。

UALCAN（ualcan.path.uab.edu/analysis.html）是一个基于TCGA数据集的肿瘤基因表达与生存分析的在线数据库。在UALCAN数据库中验证LEF1在胃癌中的表达及预后。筛选条件：“Gene：LEF1”；“Cancer Type：Stomach adenocarcinoma”；“split patients by：Auto select best cutoff”。P＜0.05为差异有有统计学意义。

2 结果

2.1 LEF1在常见肿瘤类型中表达

图1显示Oncomine数据库中共纳入了417项关于LEF1在不同肿瘤组织及对应正常组织中表达水平的研究结果, 其中关于LEF1表达有统计学意义的研究结果有54项，44项研究结果显示LEF1在肿瘤组织中高表达。

2.2 LEF1在胃癌组织中的表达

在Oncomine数据库中共有12项研究、478个胃癌样本，分析结果显示LEF1在肠型、弥漫型、混合型胃癌组织中的表达和正常组织中的表达差异有统计学意义（P＜0.001），见图2。

图1 LEF1基因在 Oncomine 数据库中所有肿瘤研究中的表达情况

图2 LEF1在胃癌组织与正常胃组织中的表达差异

2.3 LEF1在各胃癌基因芯片中表达差异

在Oncomine数据库不同胃癌基因芯片中，LEF1在胃癌组织中表达均明显增加，见图3-图7；其中1项Cho等的研究[5]发现LEF1在胃癌组织中的表达量与正常组织比较差异无统计学意义（P＞0.05，图3-图7）；Wang等[6]、Chen等[7]、Cui等[8]、D′Errico等[9]的研究发现，LEF1在胃癌组织中的表达量均明显高于正常组织（P＜0.05）。

图3 LEF1基因在Oncomine数据库中各项胃癌研究中的差异表达（1）

注：a：Wang研究，胃癌P=1.55E-5；b：Chen研究弥漫型胃癌 p=1.41E-5

图4 LEF1基因在Oncomine数据库中各项胃癌研究中的差异表达（2）

a：Chen研究混合型胃癌 p=7.30E-4；b：Chen研究肠型胃癌 p=0.002

图5 LEF1基因在Oncomine数据库中各项胃癌研究中的差异表达（3）

a：Gui研究弥漫型胃癌 p=2.03E-5；b：D'Errico研究混合型胃癌p=2.51E-4

图6 LEF1基因在Oncomine数据库中各项胃癌研究中的差异表达（4）

a：D'Errico研究弥漫型胃癌p=0.002；b：D'Errico研究肠型胃癌 p=5.34E-7

图7 LEF1基因在Oncomine数据库中各项胃癌研究中的差异表达（5）

a：Cho研究弥漫型胃癌 p=5.89E-4；b：Cho研究肠型胃癌p=2.76E-4）

2.4 LEF1在胃癌中的表达水平与预后关系

图8利用The Kaplan Meier- Plotter（http:// kmplot.com/analysis/）在线数据库进行生存分析，发现LEF1高表达的肠型、弥漫型、混合型胃癌患者的无病生存率、总生存率均显著降低（P＜0.05）。

图8 LEF1表达与胃癌预后之间的关系

2.5 LEF1在胃癌组织中与多种免疫细胞的关系

利用TIMER数据库研究发现，LEF1在多种肿瘤中表达增加，见图9。LEF1在胃癌中与肿瘤B细胞、中性粒细胞、CD8+T细胞、巨噬细胞、CD4+T细胞和树突状细胞浸润明显相关（P＜0.05）；其中LEF1表达水平与B细胞、中性粒细胞、CD8+T细胞、巨噬细胞、CD4+T细胞和树突状细胞浸润呈正相关；而肿瘤纯度与胃癌中LEF1表达无确切关系（P>0.05），见图10。巨噬细胞中LEF1 mRNA高表达相对于低表达组的胃癌患者5年生存预后较好（P＜0.05，图11）。

图9 LEF1在肿瘤与正常组织间基因表达差

图10 LEF1与胃癌免疫细胞浸润的相关性

图11 高表达LEF1 mRNA的巨噬细胞对胃癌患者5年生存率的影响

2.6 UALCAN在线数据库分析

LEF-1在胃癌中表达增加，与胃癌患者预后关系分析P>0.05，统计学分析差异无统计学意义，见图12、13。

图12 LEF1在TCGA数据集胃癌患者中的表达情况

图13 TCGA数据集中LEF1表达水平与胃癌患者生存时间的相关性分析

3 讨论

LEF1是高迁移率组域转录因子中LEF/T细胞特异性因子家族成员，在调控转录中起着分子开关的作用，是Wnt/β-catenin信号通路激活靶基因过程中的关键因子之一[10]。生理条件下，LEF1在维系干细胞的干性和器官发育中发挥着非常重要的作用，但异常表达的 LEF1可能打乱正常细胞间的调控机制，引起细胞异常增殖从而导致肿瘤形成。已有研究证实，LEF在多种肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移等过程中发挥着非常重要的作用。LEF1是肿瘤恶性转移特征上皮间质转化的必须因素[11]，在前列腺癌、乳腺癌、黑色素瘤和结肠癌中发挥着促进癌细胞浸润、转移的作用[12- 14]。王新宇[15]等得研究也发现LEF1在食管鳞癌组织中高表达，过表达 LEF1能够促进食管鳞癌细胞的生长、迁移、侵袭及EMT能力。

LEF1是预测癌症患者预后的理想生物标志物。研究发现LEF1 mRNA在肿瘤组织高表达，并与Notch信号通路中Notch2呈负相关[16]；且LEF1高表达是结肠癌患者总体生存期较短的危险因素；结肠癌中LEF1过表达者肝转移风险明显增加[17]。也有研究表明，恶性黑色素瘤及卵巢上皮癌[18-19]中LEF1表达增加，且表达量与淋巴结转移及TNM分期相关；在口腔鳞状细胞癌中，LEF1常见于中低分化癌及淋巴血管浸润者，并显示较短的生存期[20]。本研究分析得出胃癌中LEF1表达增加，且增加与短的生存时间相关。UALCAN在线数据库分析LEF1在胃癌中的表达也明显增加，虽然LEF1与胃癌患者预后关系分析无统计学意义，但结果趋势很明显，相信若增加研究数据及研究时间会得出具有意义的研究结果。

同时本分析发现，LEF1在胃癌中与B细胞、中性粒细胞、CD8+T细胞、巨噬细胞、CD4+T细胞和树突状细胞呈正相关，说明随着LEF1增加，淋巴细胞表达量也增加。已知LEF1在T细胞、B细胞分化和增殖中是必不可少的，在导致的急性淋巴细胞白血病中，LEF1的表达水平可增加约13倍；通过小鼠模型发现LEF1可诱导小鼠急性白血病发生[21]。在研究肺癌转移的机制中发现，LEF1基因表达水平从高到低依次为淋巴结转移灶组织>肺癌组织>癌旁正常组织[22]，提示LEF1在淋巴细胞增殖中扮演着非常重要的角色。因此，LEF1在判定淋巴结转移方面极具有研究价值。

马乐乐等人研究发现LEF1在胃癌细胞的增殖、扩散、转移、侵袭等中发挥着重要的促进作用，下调LEF1的表达能抑制胃癌细胞（SGC-7901）的运动能力和增殖能力[4]，这提示LEF1可能成为胃癌理想的治疗靶点。多项关于体内降低LEF1表达的研究都显示降低LEF1的表达可以降低癌细胞的侵袭、迁移、增殖和生存能力[23-25]。本研究分析显示LEF1在胃癌中表达增加，高表达的LEF1提示较差的临床预后，因此推测LEF1可能作为临床预后判断的标志物，同时针对抗LEF1表达的药物有望成为胃癌潜在的靶向治疗药物。

综上，本研究通过生物信息学的分析方法，发现LEF1在胃癌组织中高表达，与胃癌的预后及免疫细胞浸润密切相关。通过该分析，为胃癌临床预后的评估提供了一定的参考，同时也为胃癌靶向治疗药物的开发提供了一定的思路。

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Expression and clinical significance of LEF1 in gastric cancer#

Song Jun-mei*1,2.,3, Yan Min1,2, Bie Jun△1,2, Yu Si-jia1,2, Zhang Xing-pin1,2

(1. Department of Oncology, Nanchong Central Hospital, Nanchong 637000, Sichuan, China; 2.The Second Clinical College, North Sichuan Medical College, Nanchong 637000, Sichuan, China; 3.Guangxi Medical University ,Nanning 530021, Guangxi, China)

To investigate the expression and significance of lymphoid enhancer factor-1 (LEF1) in gastric cancer by bioinformatics.Oncomine, Ualcan and TIMER databases were used to search and analyze the expression of LEF1 gene in gastric cancer. TIMER database was used to analyze the expression of LEF1 in immune infiltrates, the correlation between LEF1 expression with patient survival and prognosis was analyzed by Ualcan database and Kaplan Meier Plotter.LEF1 was highly expressed in Oncomine database, TIMER database and Ualcan database. Kaplan Meier Plotter shows that patients with high LEF1 expression have shorter disease-free survival time and overall survival time (P＜0.05), TIMER database showed that macrophages with high LEF1 mRNA expression in the immune microenvironment have a better 5-year survival prognosis. LEF1 mRNA was significantly correlated with the expression of B cells, neutrophils, CD8+T cells, macrophages, CD4+T cells and dendritic cells in the immune microenvironment of gastric cancer (P＜0.05).The increased expression of LEF1 in gastric cancer is associated with poor prognosis of gastric cancer patients, and it is a potential prognostic indicator of gastric cancer.

Stomach neoplasms; Lymphoid enhancer factor-1; Bioinformatics analysis

南充市市校科技战略合作专项（编号：20SXQT0257）；

宋俊梅，女，在读博士，主要从事肿瘤的内科研究，Email：464800797@qq.com；

别俊，男，主任医师，主要从事肿瘤内科研究，Email：78593860@qq.com。

（2022-1-18）