摘要：

背景

含有卷曲螺旋结构域 (CCDC) 的家族蛋白在各种疾病中具有重要的生物学功能。然而，很少研究包含 137 (CCDC137) 的卷曲螺旋结构域。我们旨在研究 CCDC137 在泛癌中的作用。

方法

在来自癌症基因组图谱 (TCGA) 和基因型-组织表达 (GTEx) 数据库的泛癌和正常组织的 RNA 序列表达谱仪中评估 CCDC137 的表达。使用来自 TCGA 的临床生存数据分析 CCDC137 对肿瘤患者预后的影响。使用 R 包“clusterProfiler”进行功能和通路富集分析以探索 CCDC137 的作用。我们使用TIMER2在线数据库进一步分析了TCGA样本的免疫细胞浸润评分与CCDC137表达的相关性。

结果

CCDC137 在各种肿瘤类型中过度表达并与较差的生存状态相关。CCDC137 表达与低级别胶质瘤 (LGG) 和葡萄膜黑色素瘤 (UVM) 中的肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 和癌症相关成纤维细胞 (CAF) 呈正相关。此外，高 CCDC137 表达与大多数免疫抑制基因呈正相关，包括 LGG 和 UVM 中的 TGFB1、PD-L1 和 IL10RB。

结论

我们的研究将 CCDC137 确定为大多数肿瘤类型的癌基因和较差生存率的预测因子。高 CCDC137 可能导致 TAM 和 CAF 浸润升高，并与肿瘤免疫抑制状态相关。

关键词：CCDC137，泛癌，肿瘤相关巨噬细胞，免疫抑制状态，肿瘤微环境

结果

泛癌 CCDC137 表达

我们首先使用TIMER2数据库评估了TCGA泛癌数据中CCDC137的mRNA表达。结果显示，CCDC137在膀胱尿路上皮癌（BLCA）、乳腺浸润癌（BRCA）、宫颈鳞状细胞癌和宫颈管腺癌（CESC）、胆管癌（CHOL）、结肠腺癌（COAD）、食管癌等16种肿瘤中高表达(ESCA)、多形性胶质母细胞瘤 (GBM)、头颈部鳞状细胞癌 (HNSC)、肾肾透明细胞癌 (KIRC)、肾肾乳头状细胞癌 (KIRP)、肝细胞癌 (LIHC)、肺腺癌 (LUAD) 、肺鳞状细胞癌 (LUSC)、直肠腺癌 (READ)、胃腺癌 (STAD) 和子宫体子宫内膜癌 (UECE)，而仅在肾脏嫌色细胞 (KICH) 中低表达（图 1A）。由于TCGA中正常组织的数量有限，我们将GTEx数据库的正常组织数据与TCGA数据进一步分析了CCDC137的表达。我们发现 CCDC137 在 24 种肿瘤类型中过表达。除上述16种肿瘤类型外，还有弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBC）、脑低级别胶质瘤（LGG）、卵巢浆液性囊腺癌（OV）、胰腺腺癌（PAAD）、肉瘤（SARC）、睾丸生殖细胞肿瘤 (TGCT)、胸腺瘤 (THYM) 和子宫癌肉瘤 (UCS)。而 CCDC137 在 KICH、急性髓性白血病 (LAML)、前列腺腺癌 (PRAD)、皮肤皮肤黑色素瘤 (SKCM)、甲状腺癌 (THCA) 中表达较低（图 1B）。

此外，对于 TCGA 中的配对肿瘤和邻近正常组织，CCDC137 在 BLCA、BRCA、CESC、CHOL、COAD、ESCA、HNSC、KIRC、KIRP、LIHC、LUAD、LUSC、READ、STAD、和UCEC（图 2A-O), 而在 KICH (图 2P）。然后我们分析了不同 WHO 阶段和分子亚型中的 CCDC137 表达。我们发现 CCDC137 在 BRCA、LUSC、KIRC、KICH 和 HNSC 中相对较差的肿瘤阶段表达更高（补充图 1A-E）。我们还观察到 CCDC137 表达在 BRCA、HNSC、LGG、LUSC、OV、PCPG、PRAD、STAD 和 UCEC 的不同分子亚型中显着不同（补充图 1A-N）。

TCGA 泛癌中 CCDC137 的 DNA 甲基化和 CNA 改变

为了探索 CCDC137 在肿瘤中高表达的原因，我们使用来自 cBioPortal 的 TCGA 数据评估了 CCDC137 的遗传和表观遗传变化。我们发现 CCDC137 高表达的患者伴随着 LIHC、UCEC、BRCA、OV、CHOL、LUSC 和 LUAD 的高基因改变。图 3A）。对于 DNA 甲基化水平与 CCDC137 mRNA 表达之间的关联，我们发现 DNA 甲基化水平与 CCDC137 表达在 ACC、BRCA、ESCA、HNSC、LUSC、MESO、TGCT、UCS 和 Uveal 等 9 种肿瘤类型中呈显着负相关黑色素瘤 (UVM) (图 3B）。此外，我们进一步分析了相对线性拷贝数值与 CCDC137 mRNA 表达之间的关联。结果显示，CCDC137 表达与 BLCA、BRCA、CESC、ESCA、KIRP、SARC、SKCM 和 UCS 中的拷贝数变异 (CNA) 呈显着正相关。图 3C）。

CCDC137 在 TCGA 泛癌中的蛋白质和蛋白质磷酸化变化

由于蛋白质表达水平是直接影响分子功能的关键因素，我们使用Ualcan数据库进一步分析了TCGA泛癌中CCDC137的蛋白质和蛋白质磷酸化水平。结果显示，BRCA、KIRC、COAD、LUAD和UCEC肿瘤组织中CCDC137蛋白水平高于正常组织，而OV无差异。图 4A-F）。此外，我们发现CCDC137只有一个磷酸化位点。在 BRCA、KIRC、COAD、OV 和 UCEC 中观察到 CCDC137 的高磷酸化水平（图 4G–K）。

CCDC137 在 TCGA 泛癌中的预后价值

接下来，我们使用单变量 Cox 回归分析和 Kaplan-Meier 分析研究了 CCDC137 在 TCGA 泛癌中的预后价值。单变量 Cox 回归分析显示，CCDC137 的高表达是 ACC、KICH、KIRC、LAML、LGG、LIHC、LUAD、MESO 和 PRAD 中总生存期 (OS) 的危险因素。图 5A）。对于无病间隔（DFI），CCDC137 的较高表达与 ACC、LGG、LIHC 和 PRAD 中较差的 DFI 相关（补充图 2A）。对于无进展间期（PFI），CCDC137 的较高表达与 ACC、KICH、KIRC、LGG、LIHC、LUSC、MESO、PCPG、PRAD 和 UVM 中的 PFI 降低有关，而 OV 中的 PFI 增加（补充图 2B）。对于疾病特异性存活（DSS），CCDC137 的较高表达与 ACC、KICH、KIRC、LGG、LIHC、LUAD、MESO、PCPG、PRAD、THCA 和 THYM 中较差的 DSS 相关，而 OV 中较好的 DSS（补充图2C )。Kaplan-Meier 分析表明，高 CCDC137 表达预示着 ACC、KICH、KIRC、LAML、LGG、LIHC、LUAD 和 SKCM 的 OS 较差，而 READ 中的 OS 时间较长。图 5B-J）。

免疫细胞浸润分析

肿瘤相关巨噬细胞和CAFs作为TME的重要组成部分，与肿瘤的发生、发展和转移密切相关。因此，我们使用 TIMER2 在线数据库进一步研究了 CCDC137 表达与 TAM 和 CAF 浸润水平之间的关联。基于所有或大多数算法，我们观察到 TAMs/CAFs 的浸润与 LGG 和 UVM 肿瘤中 CCDC137 表达之间呈正相关。图 6A）。我们根据已发表的文章进一步选择了24个免疫抑制标记基因，并与CCDC137进行了相关性分析（Charoentong et al., 2017）。结果显示，24个免疫抑制标志基因中有17个与LGG中CCDC137表达呈正相关，24个免疫抑制标志基因中有22个与UVM中CCDC137表达呈正相关。图 6B）。在这些免疫抑制标记基因中，TGFB1、NECTIN2、LGALS9、LAG3 和 IL10RB 与大多数肿瘤类型中的 CCDC137 表达显着相关。正如我们所知，TGFB1 表达与 TAM/CAF 之间存在显着相关性。我们观察到 CCDC137 与包括 UVM 和 LGG 在内的大多数肿瘤类型中的 TGFB1 表达显着相关，这可能表明 CCDC137 影响 TAMs/CAFs 浸润的潜在机制。图 6C）。

CCDC137的基因集富集分析

为了更好地探索 CCDC137 可能参与的途径，我们使用 R 包“clusterprofiler”进行了 GSEA。我们观察到 CCDC137 在大多数肿瘤类型中主要富集在细胞周期相关通路中。例如，CCDC137 在 LGG 中的 G1/S 转换、细胞周期、LIHC 中的有丝分裂、LUSC 中的细胞周期和 UVM 中的 S 期中富集（图 7A-D）。这些结果表明CCDC137是肿瘤细胞周期过程的主要参与者，为未来的研究提供了潜在的方向。