《General Hospital Psychiatry》:Association between Wnt signaling-related gene expression and clinical features in Iranian colorectal cancer patients: A potential diagnostic insight
编辑推荐:
本研究分析伊朗CRC患者40例肿瘤及配对正常组织中MLH1、HIF-1α、BCL9、GSK3β、CDK1和CCND1六项Wnt相关基因表达,发现HIF-1α、GSK3β、BCL9、CCND1、CDK1显著上调(P<0.05),MLH1下调(P=0.052),并与TNM分期、淋巴结转移等临床特征显著相关(P<0.05),为分子分阶段和靶向治疗提供依据。
莫斯塔法·扎加尔(Mostafa Zargar)|阿赫迪耶·侯赛尼·安瓦里(Ahdieh Hosseini Anvari)|穆罕默德·哈迪·阿巴斯ian(Mohammad Hadi Abbasian)|阿米尔·侯赛因·阿里普尔(Amir Hossein Alipour)|雷扎·希尔库希(Reza Shirkoohi)|沙赫拉·穆罕默德·甘吉(Shahla Mohammad Ganji)
伊朗德黑兰国家遗传工程与生物技术研究所(NIGEB)分子医学系
摘要 Wnt信号通路的异常激活在结直肠癌(CRC)的致癌过程中起着核心作用。然而,许多Wnt相关基因的表达谱及其临床意义尚未得到充分研究,尤其是在伊朗患者等特定人群中。本研究旨在评估六个关键Wnt相关基因在CRC组织中的表达情况及其与临床病理特征之间的关联。
本研究采用病例对照方法,使用了2016-2017年间从伊玛目霍梅尼医院获得的40份晚期结直肠癌组织和35份相邻正常组织。提取总RNA并进行逆转录后,采用定量实时PCR技术进行分析。基因表达水平以β-actin作为参考基因进行标准化,并统计分析了其与TNM分期参数的相关性。
与正常对照组相比,五个基因(HIF-1α、GSK3β、BCL9、CCND1、CDK1)在CRC组织中显著上调(所有P<0.05),而MLH1则下调(P=0.052,临界显著性)。MLH1的表达与肿瘤分期、淋巴结受累(N)和转移(M)呈显著负相关(所有P<0.02)。GSK3β的表达与转移状态相关(P=0.002),BCL9与肿瘤大小(T)和淋巴结受累相关(P<0.05),HIF-1α与肿瘤分期和淋巴结状态相关(P<0.05)。
这项多基因表达分析揭示了CRC中Wnt通路成分的协调失调,以及特定基因与疾病进展标志物之间的关联模式。这些发现为伊朗CRC患者的分子分期和治疗靶点选择提供了潜在应用。
引言 结直肠癌(CRC)是全球第三大常见恶性肿瘤,2022年新增病例超过190万例,死亡人数接近90万(ME等人,2024年)。尽管手术和治疗方法有所进步,但高复发率和频繁的肝转移仍是主要挑战(Yu等人,2019年)。全球范围内,CRC发病率正在上升,尤其是在东欧、拉丁美洲和亚洲部分地区,男女的终生发病率约为4.3%。CRC的发展是由遗传和表观遗传改变的复杂相互作用驱动的,涉及肿瘤抑制基因和癌基因(Abbasian等人,2018年)。
多种信号通路参与了CRC的发病机制,其中Wnt/β-连环蛋白信号通路最为关键。Wnt的异常激活与PI3K和TGF-β/Smad通路一起,在肿瘤发生和进展中起核心作用(Segditsas和Tomlinson,2006年)。经典的Wnt通路通过β-连环蛋白的核转位和癌基因(如MMPs、CCND1和c-Myc)的转录激活促进肿瘤生长和转移。非经典的Wnt信号通路虽然研究较少,但也促进了肿瘤进展(Zhang等人,2012年;Wang等人,2015年)。
Wnt通路的关键调节因子,包括GSK3、AXIN、CK1、APC、c-Myc和BCL9,对CRC生物学过程有重要影响。细胞周期基因(如CDK1、CCND1和MLH1)的失调进一步破坏了基因组的稳定性,增强了恶性转化。尽管许多研究关注了单个Wnt相关基因,但很少有研究探讨它们在伊朗患者等代表性不足的人群中的共同表达和临床意义。
在这些基因中,GSK3β是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,既能负调控Wnt信号通路,又能调节糖原代谢、细胞分化和存活(Wu和Pan,2010年;Glibo等人,2021年)。异常的GSK3β活性促进CRC细胞的增殖和存活,但其作用可能因环境不同而具有肿瘤抑制作用,例如通过调节c-Myc、cyclin D1和β-连环蛋白(Shakoori等人,2005年;Mai等人,2009年;Zeng等人,2014年;Hu等人,2018年;Rubinfeld等人,1996年;Diehl等人,1998年;Sears等人,2000年)。BCL9及其同源物BCL9L作为重要的β-连环蛋白共因子,可增强Wnt的转录活性;它们的过表达与CRC的不良临床结果相关(Mosimann等人,2009年;Moor等人,2015年)。缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在缺氧肿瘤中可进一步上调BCL9表达,从而增加肿瘤的侵袭性(Tan等人,2017年)。CDK1是一种依赖cyclin的激酶,对G2/M期转换至关重要,在包括CRC在内的实体瘤中常过度表达,并与肿瘤增殖相关(Allan和Clarke,2007年;Santamaría等人,2007年;Galindo-Moreno等人,2017年;Zheng等人,2019年;Heo等人,2020年;Zhao等人,2019年)。同样,CCND1编码cyclin D1,这是G1/S期转换的关键调节因子,其过表达促进肿瘤侵袭性和治疗抵抗性(Ormandy等人,2003年;Li等人,2016年;Betticher等人,1996年;Li等人,2014年;Shan等人,2017年;Jiang等人,2018年)。HIF-1α是一种在缺氧条件下起作用的转录因子,可驱动血管生成、改变代谢和影响生存,在CRC中具有促肿瘤和抗肿瘤的双重效应(Raw?uszko-Wieczorek等人,2014年;Rankin和Giaccia,2008年;Scortegagna等人,2009年;Baba等人,2010年)。
综上所述,这些观察结果强调了在CRC中综合分析多个Wnt相关基因的必要性。因此,本研究调查了伊朗患者肿瘤组织及其相邻正常组织中MLH1、HIF-1α、BCL9、GSK3β、CDK1和CCND1的表达情况,并评估了它们与包括TNM分期在内的临床病理特征之间的关联。
患者选择和组织收集 本研究共收集了2016至2017年间在伊朗德黑兰伊玛目霍梅尼医院接受手术的40份晚期结直肠癌组织样本和35份匹配的相邻正常组织样本。所有患者均签署了书面知情同意书,并完成了标准化问卷,内容涵盖人口统计信息、病史、用药情况和生活方式因素,数据收集由受过培训的调查人员完成。该研究已获得相关机构的批准。
人口统计和临床病理特征 共有40名CRC患者参与了本研究,其中男性23名(57.5%),女性17名(42.5%),年龄范围为38至82岁(平均±标准差:60.8±13.9岁)。根据TNM分期标准,75%的病例(30/40)被归为I期或II期。组织病理学分析显示,52.5%的患者存在T3分期,62.5%的患者有淋巴结受累(N1),37.5%的患者有远处转移(M1),详见表3。
mRNA和cDNA的质量评估
讨论 结直肠癌(CRC)仍是全球癌症死亡的主要原因之一,尽管治疗技术有所进步,但复发或转移仍然频繁发生(Douaiher等人,2017年;Li等人,无日期)。Wnt/β-连环蛋白通路的异常激活与JAK-STAT、PI3K/AKT和TGF-β信号通路一起,在肿瘤发生和进展中起核心作用。然而,单个Wnt相关基因在CRC中的临床意义尚未完全明确(Yu等人,2016年)。
本研究旨在……
作者贡献声明 阿赫迪耶·侯赛尼·安瓦里(Ahdieh Hosseini Anvari): 软件开发、方法学设计、实验实施。
穆罕默德·哈迪·阿巴斯ian(Mohammad Hadi Abbasian): 数据分析、结果审查与编辑。
阿米尔·侯赛因·阿里普尔(Amir Hossein Alipour): 文章撰写、审稿与编辑、数据管理。
雷扎·希尔库希(Reza Shirkoohi): 研究构思。
沙赫拉·穆罕默德·甘吉(Shahla Mohammad Ganji): 数据可视化、研究监督、概念框架构建。
出版同意 不适用。本手稿不包含任何可识别的个人数据、图像或视频。
伦理批准和参与同意 本研究使用了事先获得所有参与者书面知情同意的存档人类组织样本。研究方案已获得国家遗传工程与生物技术研究所(NIGEB)伦理委员会的批准(批准代码:
IR.NIGEB.EC .1397.8.2.G)。
资金支持 本研究得到了伊朗德黑兰国家遗传工程与生物技术研究所(NIGEB)的支持。未接受来自公共、商业或非营利部门的任何外部资助。
利益冲突声明 作者声明没有利益冲突。