《Scientific Reports》:CLCF1 is associated with perineurial invasion and prognosis in colorectal cancer
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为破解结直肠癌(CRC)神经周围侵袭(PNI)分子机制不明的难题,作者基于TCGA队列构建7-基因免疫相关风险模型,锁定CLCF1为核心靶点;体外实验证实CLCF1敲除显著抑制CRC细胞增殖、迁移与侵袭。该研究首次阐明CLCF1-PNI轴在CRC恶性进展中的驱动作用,为精准预后评估及靶向干预提供新思路。
结直肠癌(CRC)全球发病率位居第三,死亡率第二,晚期患者5年生存率不足30%,复发与转移是死亡主因。神经周围侵袭(PNI)被定义为肿瘤细胞包绕≥1/3神经束周径或浸润神经鞘任一层,早在头颈肿瘤中被描述,后在胰腺、胃、前列腺等癌种陆续发现,CRC中检出率2.3%–33%。PNI伴随癌痛、局部复发和远处转移,是独立不良预后因子,却缺乏可干预的分子靶点。谁在“指引”癌细胞沿着神经爬行长驱直入?这一科学问题悬而未决。
为回答上述疑问,武汉大学中南医院放疗与肿瘤内科Wanfang Zhang等研究者利用公开数据库资源,系统挖掘PNI相关核心基因。团队从TCGA-COAD/READ队列198例CRC转录组与临床数据出发,首次聚焦“免疫相关差异基因(DEIRGs)”层面,构建并验证了一个7-基因PNI风险模型,进而锁定Cardiotrophin-like cytokine factor 1(CLCF1)为关键预后标志。体外功能实验进一步证实,CLCF1如同“神经诱饵”,增强CRC细胞增殖、迁移与侵袭能力,提示其可作为PNI干预新靶点。论文2025年发表于《Scientific Reports》。
关键技术速览
TCGA-COAD/READ转录组与临床数据下载→limma差异分析→ImmPort免疫基因交集→GO/KEGG富集→单因素+LASSO-Cox建立7-基因风险评分→内部1:2队列验证→ssGSEA免疫浸润→列线图(nomogram)构建→qRT-PCR、Western blot、CCK-8、Transwell与伤口愈合实验验证CLCF1功能。
主要结果
PNI是CRC不良预后因子
TCGA队列PNI阳性率26.26%,随分期升高而递增(Ⅳ期52%);PNI组血清CEA更高,死亡率显著上升,总生存期(OS)明显缩短(HR=2.30,P=0.03)。
构建PNI相关DEIRGs集合
2446个差异基因与1793个免疫基因交叉,获得186个DEIRGs;富集分析显示其参与细胞激活、炎症信号、PI3K-Akt及MAPK通路。
建立并验证7-基因风险模型
LASSO筛选出SLPI、CRABP2、IRF7、UNC93B1、CLCF1、GDF9与NUDT6;按中位风险评分分组,高低风险患者PCA/t-SNE可完全分离。高风险组死亡事件更多,1、3、5年AUC分别达0.73、0.84、0.75;内部验证队列重现良好预测力。
风险评分与临床病理及免疫微环境关联
多因素Cox表明风险评分是仅次于远处转移的独立预后因子(HR=3.33)。高风险组T、N、M分期及脉管/神经/淋巴侵犯更常见。ssGSEA发现高风险组浆细胞样树突细胞、NKT、NK、Treg、Tfh浸润升高,Th17降低;免疫检查点PD-L1、TIM3、CD47、CD80、CD86、CD155、Galectin-9显著上调,提示免疫抑制微环境。
CLCF1表达与预后验证
肿瘤组织CLCF1表达高于正常黏膜,且在PNI阳性肿瘤中最高。高CLCF1组OS显著差于低表达组;NUDT6则相反。
体外功能验证
siRNA敲低CLCF1后,HCT116与SW480细胞增殖曲线、集落形成能力显著下降;伤口愈合率降低,Transwell迁移/侵袭细胞数减少,表明CLCF1直接驱动恶性表型。
研究结论与讨论
作者首次从免疫视角系统解析PNI分子特征,提出CLCF1-CRC神经侵袭轴新概念。CLCF1属于IL-6家族,既往在肺癌、肝癌中被报道由癌相关成纤维细胞(CAFs)分泌,通过CLCF1-CNTFR通路促进肿瘤进展。本研究在CRC中证实其促增殖、促侵袭功能,并揭示高CLCF1表达与免疫抑制微环境及多免疫检查点升高并存,提示阻断CLCF1信号或可同时抑制神经侵袭与增强免疫疗效。结合简便的7-基因评分与列线图,临床医生可量化评估患者1–5年生存概率,为术后辅助治疗方案选择提供分子依据。未来仍需前瞻性大样本验证,并深入探索CLCF1如何与神经配体、CAFs及免疫细胞交叉对话,共同编织PNI“神经网络”。