非小细胞肺癌中与PD-L1和PD-L2表达相关的基因

摘要

背景程序性细胞死亡配体1(programmed cell death ligand-1,PD-L1)和配体2(programmed cell death ligand-2,PD-L2)与程序性细胞死亡受体1(programmed cell death protein-1,PD-1)的相互作用是一个介导免疫逃逸的免疫抑制检查点,因此是癌症中基于阻滞的免疫治疗的重要靶点。在非小细胞肺癌(nonsmall-celllungcancer,NSCLC)中,有必要对PD-1检查点阻滞反应生物学进行深入了解,并确定生物标志物以预测其对免疫疗法的临床反应。在本研究中,我们系统描述了NSCLC中PD-L1和PD-L2表达相关基因。方法我们进行了回顾性比较分析,来确定NSCLC中PD-L1和PD-L2 mRNA表达相关基因。为此,我们考察了肿瘤细胞系百科全书(Cancer Cell Line Encyclopedia,CCLE)数据库中肺–非小细胞(lung non-small-cell,Lung_NSC)和癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中肺腺癌(lung adenocarcinoma,LUAD)和鳞状细胞癌(lung squamous cell carcinoma,LUSC)的可用数据集。结果通过对CCLE数据集Lung_NSC的分析确定了PD-L1和PD-L2之间的表达相关性。此外,我们发现了489个基因与PD-L1相关、191个基因与PD-L2相关,以及111个基因与二者均有表达相关性。在TCGA数据集LUAD和LUSC中对PD-L1和PD-L2也进行了表达相关研究。在LUAD中,我们发现了257个基因与PD-L1相关、914个基因与PD-L2相关以及211个基因与二者均有表达相关性。在LUSC中,我们发现了26个基因与PD-L1相关、326个基因与PD-L2相关以及13个基因与二者均有表达相关性。只有少数基因表达在CCLE和TCGA数据集中均表现为与PD-L1和PD-L2相关。涉及干扰素信号转导基因的表达尤其与Lung_NSC中的PD-L1、LUSC中的PD-L2以及LUAD中的PD-L1和PD-L2的表达相关基因汇聚。在LUSC,PD-L1的表达,以及PD-L2的表达(相比之下相关程度较小)与染色体9p24区的基因相关,表明染色体9p24拓扑相关结构域是LUSC中PD-L1表达特别重要的驱动力。对PD-L1和PD-L2的受体PD-1、分化群80(cluster of differentiation,CD80)和排斥导向分子B(repulsive guidance molecule B,RGMB)的表达相关分析表明,在LUAD中PD-1和CD80表达与PD-L1和PD-L2均相关。在LUSC中CD80表达与PD-L2相关。结论我们提出了与NSCLC中PD-L1和PD-L2 mRNA表达相关的基因特征,这可能对于了解PD-1检查点阻滞反应生物学和开发基于基因特征的生物标志物以预测免疫疗法的临床反应具有重要意义。