*基金项目：兰州市科技计划项目（2023-2-13）

Expression and clinical significance of SYT13 gene in endometrial carcinoma

[Abstract]Objective:To investigate the expression of SYT13 in endometrial carcinoma and its correlation with clinicopathological features and prognosis.Methods: TCGA database was used to download SYT13 gene expression profile data and clinical data. The expression of SYT13 mRNA was analyzed. ROC curve to evaluate the value of SYT13 in the diagnosis of endometrial carcinoma. The relationship between SYT13 mRNA expression and clinicopathological parameters of endometrial carcinoma was analyzed by Logistics regression. Kaplan-Meier analyzed the relationship between SYT13 mRNA expression and prognosis of patients with endometrial cancer.Results: The results of TCGA showed that the mRNA of SYT13 was significantly higher than that of normal endometrial tissue (P < 0.01). The mRNA expression level of SYT13 was closely correlated with FIGO stage and histological grade of endometrial carcinoma (P < 0.001). ROC analysis of SYT13 showed good diagnostic value (AUC=0.660). Logistics regression results showed that high expression of SYT13 mRNA was closely related to clinical stage (P < 0.001), pathological classification (P < 0.001), tissue grade (P < 0.001) and BMI (P=0.035) of endometrial cancer. Kaplan-Meier method showed that the overall survival of endometrial cancer patients in the SYT13 high expression group was shorter (P=0.002). GO analysis showed that SYT13 was mainly involved in signal regulation, small molecule and nucleotide binding. KEGG analysis showed that SYT13 was mainly enriched in cancer, Rap1 signaling pathway, and RNA transport. Immunoinfiltration analysis showed that SYT13 expression in endometrial carcinoma was positively correlated with tumor cell purity, neutrophils, M1 macrophages, CD4+T cells and memory B cells (P < 0.05).Conclusions:SYT13 may be a potential target for diagnosis,prognosis evaluation and immunotherapy in endometrial cancer.

[Keywords]SYT13;endometrial cancer;prognosis;immunological therapy

子宫内膜癌属于女性生殖系统具有较大危害的疾病，该病在发病初期，会引发患者出现阴道异常出血，部分患者会出现阴道异常排液。随着患者病情的进展，将会引发患者出现下腹部隐痛、宫腔积液以及子宫增大等更为明显的症状，如果未能及时对患者治疗，将会危及患者的生命安全^［1］。美国最新癌症统计数据显示：在欧美国家，子宫内膜癌发病率跃居妇科恶性肿瘤首位，其死亡率位居第二位，仅次于卵巢癌^［2］。在我国，EC发病率居妇科恶性肿瘤第二位^［3］。甚至在北京、上海等经济发达地区，发病率已上升至首位^［4］。早期EC预后较好，５年生存率为95％^［４］，晚期、复发EC预后差，５年生存率仅为17％^［5］。虽然EC的治疗方法、方案在不断进步，但晚期、复发EC患者的生存率仍无明显改善。因此，探讨子宫内膜癌发病机制，找寻有效预防措施及潜在治疗靶点，是目前亟待解决的重中之重。

突触结合蛋白13（Synaptotagmin 13 SYT13）是膜相关突触囊泡运输蛋白家族（Synaptotagmins SYTs）的一个非典型成员，以不依赖钙离子的方式与细胞膜结合，调控神经元和内分泌细胞活动^［6-7］。研究发现SYT13表达与胃癌、结直肠癌、乳腺癌、肺腺癌、肝癌、宫颈癌的预后密切相关^［8-13］。但与子宫内膜癌相关性研究未见报道。本研究探究癌症基因组图谱(TCGA)、肿瘤免疫浸润评估软件（TIMER）等数据库，分析SYT13在子宫内膜癌和正常子宫内膜组织表达，评估SYT13与临床病理特征的相关性，分析SYT13与子宫内膜癌预后的关系，判断SYT13与免疫细胞浸润关系。以期为子宫内膜癌的早期诊断和治疗提供一个新的潜在生物标记物。

1材料与方法

1.1 数据提取

从TCGA数据库下载554例子宫内膜癌患者和35例正常子宫内膜的RNA表达数据、临床资料、生存资料以及泛癌数据。

1.2 SYT13表达及预后分析

按SYT13表达中位值划分为高表达组和低表达组。使用R软件中“limma”包分析差异表达，“survival”包分析生存结局，“timeROC”包绘制ROC曲线。“survminer”包绘制生存曲线。

1.3 SYT13表达与临床病理相关性分析

使用R软件对SYT13表达与临床病理特征之间进行Logistics回归分析。

1.4 SYT13共表达基因富集分析

使用“LinkFinder”包分析SYT13的共表达基因，并用热图展示表达显著相关的基因。Sangerbox 3.0对共表达基因进行GO及KEGG富集分析。

1.5 SYT13与免疫细胞浸润相关性分析

分析TIMER 数据库中SYT13表达与免疫细胞浸润的相关性。

1.6统计学方法

采用R语言（v.3.6.3）行进统计分析。采用U检验分析非配对样本。采用logistics回归分析SYT13表达与临床病理参数的关系。采用Kaplan-Meier法分析SYT13表达对患者生存结局的影响。P<0.05有统计学意义。

2结果

2.1 SYT13泛癌分析

分析SYT13 mRNA在TCGA和GTEx数据库中的泛癌表达差异，结果显示：LUSC（肺鳞癌）、PAAD（胰腺癌）、STAD（胃癌）、UCEC（子宫内膜癌）等在其中呈现SYT13高表达，GBM（多形性胶质细胞瘤）、READ（直肠腺癌）、THCA（甲状腺癌）中SYT13低表达（图1）。

图1 SYT13在泛癌中的表达情况

Fig1 SYT13 expression in tumor and normal tissues in pan-cancer data

2.2 SYT13在子宫内膜癌中的表达情况及生存分析

TCGA结果：相较正常子宫内膜组织，SYT13 mRNA在子宫内膜癌组织中表达量明显升高（P＜0.01）（图2A）。KM plotter结果：相比SYT13低表达组，高表达组EC患者总生存期明显降低（P=0.002）（图2B）。ROC曲线：SYT13可能是有潜力的子宫内膜癌诊断指标（AUC=0.660）（图2C）。综上，SYT13可能是预示EC不良预后的潜在分子标记物。

图2  SYT13在子宫内膜癌的表达情况及预后分析

Fig2 Expression and prognosis of SYT13 in Endometrial carcinoma.

2.3 子宫内膜癌中SYT13表达与临床病理特征关系

TCGA结果：高表达SYT13与子宫内膜癌FIGO分期（P＜0.001）（图3A）、组织分级（P＜0.001）（图3B）密切相关。logistic回归结果：SYT13高表达是分类自变量，与EC临床分期（P＜0.001）、病理分类（P＜0.001）、组织分级（P＜0.001）及BMI指数（P=0.035）关系密切（表1）。

图3 SYT13表达与子宫内膜癌临床病理特征关系

Fig.3 Relationship between SYT13 expression and clinicopathological.

表1 SYT13表达与临床病理特征的Logistics回归分析

Table 1 SYT13 expression associated with clinical pathological characteristics (logistic regression).

2.4 SYT13共表达基因及富集分析

LinkedOmics结果：在UCEC中，发现SYT13共表达基因7168个，其中4603个正相关基因，用深红点表示，2565个负相关基因，用深绿点表示（P＜0.05）（图4A）。热图分别展示前50正相关基因（图4B）和前50负相关基因（图4C）。GO分析发现：共表达基因显著富集的生物学过程包含信号调控、小分子及核苷酸结合（图4D）。KEGG分析发现：主要参与癌症、Rap1信号通路、RNA转运、AMPK信号通路、GABA神经元突触、脂肪酸代谢（图4E）。

图4 SYT13共表达基因及富集分析

Fig.4 SYT13 co-expression gene and enrichment analysis

2.5免疫浸润细胞分析

TIMER结果：在UCEC中，SYT13表达量与CD8⁺T细胞、静息NK细胞、调节性T细胞负相关；与肿瘤细胞纯度、嗜中性粒细胞、M1巨噬细胞、CD4⁺T细胞、记忆B细胞正相关（P＜0.05）（图5）。

图5 SYT13表达与免疫浸润细胞的关系

Fig.5 Relationship between SYT13 expression and immune infiltrating cells

讨论

SYT13基因，也被称之为“突触特异性蛋白13”，其属于突触素家族的重要组成部分，能够起到神经传递和细胞内信号转导等作用。该物质在人体中多个组织中均有表达，特别是在大脑、心脏和骨骼肌等高度活跃的组织中，往往处于较高水平。SYT13基因与钙依赖性神经递质的释放具有较大影响，将能够对神经信号的传递，发挥显著的调节作用。以往研究发现SYT13参与多种肿瘤的发生、发展。Kanda等^［14］发现在MKN45胃癌细胞系中，敲低SYT13能显著抑制其迁移、侵袭能力。还在Ⅱ-Ⅲ期胃癌患者中发现，相较无腹膜复发患者，SYT13表达量在腹膜复发患者中显著升高。多因素COX分析显示高表达SYT13是Ⅱ-Ⅲ期胃癌患者腹膜复发生存期的独立危险因素。进一步机制研究推测敲低SYT13可能通过FAK-PI3K-AKT信号通路抑制细胞周期调节因子CDK2的磷酸化，使细胞阻滞在G2期，从而发挥抑制增殖作用^［15］。Li^［16］等发现SYT13 mRNA、蛋白在结肠癌细胞、组织中的表达明显高于癌旁组织。机制研究同样发现敲减SYT13可能发挥细胞周期阻滞、抑制增殖、促进凋亡及降低侵袭、迁移能力，从而参与结直肠癌的发生、发展。分析TCGA数据库得出SYT13低表达肺腺癌患者生存期较高表达患者明显延长。进一步体外功能实验证实SYT13在肺腺癌中起促癌作用^［17］。同样基于TCGA数据库得出SYT13在宫颈癌细胞中高表达，且与不良预后密切相关。SYT13可能是EMS1（内皮细胞特异性分子）的靶基因，两者呈正相关。沉默SYT13可抑制EMS1同时激活PI3K-Akt-mTOR通路，诱导上皮-间质转化促进宫颈癌细胞的迁移和侵袭^［18］。Ichikawa^［19］等首先经体外实验证实SYT13在乳腺癌细胞系的表达量明显高于正常乳腺细胞系，随后挖掘TCGA数据库得出与上述研究一致结果。此外在评估乳腺癌患者SYT13表达水平与临床病理相关性时发现，SYT13在激素受体阳性的乳腺癌患者中表达水平明显高于激素受体阴性的乳腺癌患者。上述研究结果均显示SYT13发挥癌基因作用，但也有相反结论，Jahn^［20］等通过分析大鼠肝癌模型发现，SYT13的存在使大鼠的成瘤作用明显降低。其可能通过EMT而发挥抑癌作用。

本研究探究多个数据库发现子宫内膜癌组织中的SYT13 mRNA表达量高于正常子宫内膜组织。SYT13高表达的EC患者总生存期缩短，且对预后结局预测的准确度高。通常EC患者FIGO分期越晚、组织分级越高提示患者预后越差^[21]。我们通过TCGA数据库得出相同结果。进一步logistic回归分析发现SYT13高表达与EC患者临床分期、病理类型、组织学分级及体重指数密切相关。同时对SYT13共表达基因进行GO、KEGG富集分析，结果发现SYT13共表达基因显著富集在信号调控、小分子及核苷酸结合等生物学过程。主要参与癌症、Rap1信号通路、RNA转运、AMPK信号通路、GABA神经元突触、脂肪酸代谢通路。上述结果均提示SYT13在子宫内膜癌中发挥癌基因作用，该物质可以通过调控细胞增殖、凋亡及迁移等生物学过程，影响子宫内膜癌的发展。随着研究的深入，针对SYT13的靶向治疗策略也在逐步探索中。

免疫治疗作为第四种抗肿瘤治疗方式，已广泛应用于子宫内膜癌治疗领域，针对晚期、复发或转移性子宫内膜癌取得突破性进展^[22]。本研究通过探究TIMER数据库发现SYT13表达与免疫细胞浸润密切相关。已有研究证实免疫浸润细胞在癌症中发挥重要作用，并能影响免疫治疗反应^[23]。SYT13也可能通过调节免疫浸润细胞影响免疫治疗效果。尤其是通过抑制SYT13的表达与功能，能够有效控制子宫内膜癌的进展，从而提高患者的远期生存率。

综上，随着子宫内膜癌精准治疗时代的到来，靶免治疗是目前的研究热点。本研究的结果可能为子宫内膜癌诊断、预后评价及免疫治疗提供新发现。尤其是能够为子宫内膜癌的早期诊断以及预后评估提供新的切入点，能够更好地帮助判断患者的病情进展，并可以采取合适的治疗措施。但是，本研究还需基础实验数据进一步验证SYT13在子宫内膜癌中的作用及机制。

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