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结直肠癌(CRC)死亡率高,早期诊断标志物缺乏。研究人员检测 CRC 患者肿瘤组织中 CDX2、CD74、HER2、CD104 和 CD26 基因表达。结果显示 CDX2等基因有诊断价值。这为 CRC 诊断和预后提供新方向,意义重大。
在全球范围内,结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)如同一个隐匿的杀手,严重威胁着人类的生命健康。它是导致癌症相关死亡的第二大 “元凶” 。尽管在诊断和治疗方面已经取得了一些进步,但治疗失败、癌症复发转移以及由此导致的高死亡率问题依旧突出。这使得寻找能够早期检测 CRC 的新生物标志物变得极为迫切,因为早期发现对于提高患者生存率、改善预后至关重要。
在此背景下,来自伊朗的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于肿瘤特异性基因 CDX2、CD74、HER2、CD104 和 CD26,深入探究这些基因在 CRC 肿瘤微环境(I - IV 期)中的表达差异,试图从中找到用于 CRC 诊断和预后评估的有效生物标志物。该研究成果发表在《Egyptian Journal of Medical Human Genetics》上。
研究人员为了开展这项研究,采用了多种关键技术方法。首先,收集了 210 例 CRC 患者(I - IV 期)的肿瘤组织和距离肿瘤 7 - 10cm 的相邻正常组织样本。然后运用免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)和实时定量聚合酶链式反应(Quantitative reverse transcription - polymerase chain reaction,RT - qPCR)技术,检测肿瘤组织中 CDX2、CD74、HER2、CD26 和 CD104 的表达水平。同时,利用 GEO 数据库中的 4 个数据集,进一步分析 CRC 患者、发生转移的 CRC 患者以及正常组织中的基因表达情况。
研究结果如下:
- 患者特征:在 210 例患者中,仅有 5 例有家族病史,6 例存在错配修复(MMR)蛋白表达缺陷。
- 基因表达情况:在蛋白和 mRNA 水平上,CDX2在肿瘤组织(I - IV 期)中的表达均显著高于周围正常组织(P<0.0001)。CD104 在肿瘤样本中的表达相比正常组织也有所增加,但不同分期的 P 值有所差异。CD74 仅在 I 期肿瘤组织中表达显著高于周围正常组织(P<0.0001)。HER2 在 IV 期肿瘤组织中的表达高于正常组织。而 CD26 在各期的表达与正常组织相比,均无统计学显著差异。
- ROC 分析:通过受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线分析发现,CDX2在各期的诊断价值较高,其在 I 期、II 期、III 期和 IV 期的 ROC 曲线下面积(AUC)分别为 0.98、0.94、0.96 和 0.86 ,且 P 值均小于 0.0001,是各期的参考诊断标志物。CD104 在 I - III 期也具有一定的诊断价值,CD74 在 I 期的 AUC 为 0.72,P = 0.0001,也有一定诊断意义。
- GEO 结果:不同 GEO 数据库中的数据显示,各基因在不同分期与正常组织相比的表达变化存在差异,但总体趋势与上述研究结果相符,进一步验证了研究结论。
- 功能富集分析:通过 STRING 网站构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络,发现 CDX2参与肠道上皮细胞相关基因的转录调控;CD74 在 MHC II 类抗原加工过程中发挥重要作用;CD26 参与 T 细胞共激活等过程;CD104 在细胞结构和信号传导中起作用;HER2 参与细胞表面受体复合物相关过程。
研究结论和讨论部分指出,CDX2可作为 CRC 诊断和预后评估的重要生物标志物。CDX2的缺失或低表达与 CRC 的不良预后、更具侵袭性的肿瘤特征(如 TNM 分期、转移和血管侵袭)相关 。CD74 在 I 期 CRC 的诊断中具有潜在价值,其在肿瘤细胞中的表达与肿瘤分级相关。CD104 在 I - III 期 CRC 的诊断中可能发挥作用,它与肿瘤细胞的迁移和转移相关。HER2 在不同分期的表达差异较大,不太适合作为 CRC 诊断的生物标志物,但在转移性 CRC(mCRC)中具有一定意义 。CD26 在本研究中未显示出明显的诊断价值,但有研究表明其在有远处转移的 CRC 患者中表达上调 。
这项研究的重要意义在于,为 CRC 的早期诊断和预后评估提供了新的潜在生物标志物,有助于医生更准确地判断患者病情,制定个性化的治疗方案。然而,该研究也存在一定局限性,样本仅来自伊朗马什哈德地区。未来还需要进一步探索更多生物标志物,开展更大规模、多中心的研究,以完善 CRC 的早期检测和诊断方法,提高患者的生存率和生活质量。