KLF12:晚期直肠癌侧盆腔淋巴结转移的关键预测标志物与潜在治疗新靶点

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Cancer Immunology, Immunotherapy 4.6

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  目前直肠癌侧盆腔淋巴结转移(LPLN-M)诊断存在局限,治疗策略也有不足。研究人员开展关于直肠癌 LPLN-M 的研究,通过多种实验和分析,发现 KLF12 可作为预测 LPLN-M 的生物标志物及潜在治疗靶点,有助于评估风险和确定新疗法。

  在癌症的世界里,直肠癌是一种不容忽视的存在。2022 年,全球有 1,926,118 人新被诊断出患有结直肠癌,其中直肠癌占比近 40%。侧盆腔淋巴结(Lateral Pelvic Lymph Node,LPLN)是直肠癌转移的常见部位,一旦发生转移,会大大增加局部复发的风险,严重影响患者的预后。然而,东西方对于直肠癌 LPLN 转移(LPLN-M)的治疗策略存在很大差异,且都有明显的局限性。西方多采用新辅助放化疗(neoadjuvant chemoradiotherapy,nCRT),但效果不佳;日本则提倡预防性 LPLN 清扫术(LPLND),却易导致过度治疗。而我国采取更具选择性的策略,仅对临床确诊 LPLN-M 的患者进行 LPLND,但现有的诊断方法依赖影像学和临床病理参数,准确性有限。因此,寻找更精准的分子标志物来诊断 LPLN-M,成为直肠癌治疗领域亟待解决的问题。
为了攻克这一难题,中国医学科学院肿瘤医院结直肠外科的研究人员展开了深入研究。他们通过一系列实验,最终发现 Krüppel 样因子 12(KLF12)可以作为预测 LPLN-M 的有效生物标志物,同时也是潜在的治疗靶点。这一研究成果发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》杂志上,为直肠癌的治疗带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是 RNA 测序(RNA-Seq),对直肠癌组织、癌旁组织和 LPLN 组织进行转录组分析,从而找出差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs) 。其次,利用公共数据库(如 TCGA 数据库)的数据进行分析,进一步验证结果。此外,还运用了免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)染色技术,检测 KLF12 在不同组织中的表达情况。同时,通过细胞实验,如克隆形成实验和 Transwell 实验,探究 KLF12 对直肠癌细胞功能的影响。研究样本来自中国医学科学院肿瘤医院结直肠外科的患者,且患者均签署了知情同意书。

下面来看具体的研究结果:

  1. 肿瘤微环境和免疫浸润差异:研究人员对比了 LPLN 转移阳性(LPLN-M)组和转移阴性(LPLN-N)组的肿瘤微环境和免疫浸润情况。发现 LPLN-N 组淋巴结组织的免疫和基质评分更高,而肿瘤纯度在 LPLN-N 组肿瘤组织中更高。在 LPLN-M 组的肿瘤组织中,促炎因子、I 型干扰素(IFN)反应和趋化因子受体(CCR)信号显著富集;在淋巴结组织中,CCR 信号、人类白细胞抗原(HLA)表达、II 型 IFN 反应和巨噬细胞相关途径显著富集。
  2. 差异表达基因分析:通过 mRNA 测序分析,研究人员在肿瘤与癌旁组织之间鉴定出 2,633 个 DEGs,在 LPLN-N 和 LPLN-M 组之间鉴定出 1,951 个 DEGs,在两组的肿瘤组织之间鉴定出 1,671 个 DEGs 。对这些 DEGs 进行基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析,发现不同组织间的 DEGs 在细胞周期调控、RNA 转运、代谢途径等多个生物学过程和通路中显著富集。进一步分析找到 52 个共享的 DEGs,这些基因与 DNA 复制、转录偶联核苷酸切除修复等过程相关。
  3. KLF12 的临床特征:在这 52 个基因中,KLF12 作为关键枢纽基因脱颖而出。通过对 TCGA 数据库分析发现,KLF12 表达与直肠癌患者的无病生存期(Disease-Free Survival,DFS)显著相关,但与总生存期(Overall Survival,OS)无明显关联 。此外,KLF12 的表达在不同年龄、性别、肿瘤位置、病理 N 分期和术后肿瘤残留等因素的患者组间存在显著差异,其诊断性能的受试者工作特征曲线下面积(AUC)达到 0.726。
  4. KLF12 与免疫浸润及治疗的关系:研究发现,KLF12 的表达与多种免疫细胞的浸润水平显著相关,如辅助性 T 细胞、巨噬细胞等。同时,KLF12 表达与多个免疫检查点分子(如 NRP1、TNFSF4 等)的表达相关,高 KLF12 表达组的免疫表型评分(IPS)在部分类别中更低,提示高表达 KLF12 的患者可能从免疫治疗中获益更多。在化疗方面,KLF12 风险评分与 28 种化疗药物的半抑制浓度(IC50)值存在显著关联。
  5. KLF12 的生物学作用:免疫组化结果显示,LPLN-M 阳性组的 KLF12 表达显著高于阴性组。细胞实验表明,过表达 KLF12 能够抑制 SW620 细胞的增殖、迁移和侵袭能力。

综合研究结果和讨论部分可知,该研究首次对直肠癌 LPLN-M 进行了全面的分子水平分析,证实 KLF12 可作为预测 LPLN-M 的潜在生物标志物。这一发现有助于医生更准确地评估直肠癌患者 LPLN-M 的风险,从而制定更精准的治疗方案。同时,KLF12 作为潜在的治疗靶点,为开发新的直肠癌治疗方法提供了方向。不过,研究也存在样本量有限等局限性,后续研究可进一步扩大样本量并深入探究 KLF12 的分子机制,为直肠癌的治疗带来更多突破,造福广大患者。

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