PPARδ-87T/C 在结直肠癌的发展过程中起着关键作用

《Chinese Medical Journal》：PPARδ-87T/C plays a critical role in the development of colorectal cancer

PPARδ-87T/C多态性与结直肠癌风险及转录因子Sp-1结合能力相关，病例对照研究显示CC基因型者CRC风险升高（OR=2.835），且与肿瘤位置显著相关（P=0.037）。双 luciferase实验证实C等位体能增强Sp-1结合诱导的转录活性（P<0.001），EMSA验证了Sp-1特异性结合C型SNP。GO分析揭示PPARδ与Sp-1共同富集于RNA聚合酶II抑制、上皮细胞迁移等13个生物学过程。

　　本研究聚焦于一个重要的基因调控机制，探讨了PPARδ基因的特定单核苷酸多态性（SNP）——即PPARδ-87T/C（也称为+294 T/C [rs2016520]）——在结直肠癌（CRC）发生和进展中的作用。PPARδ作为一类重要的核受体，其功能在多种生理和病理过程中均发挥关键作用，尤其是在脂质代谢、细胞增殖和迁移等方面。然而，PPARδ在CRC中的作用一直存在争议，一方面它可能通过抑制转移来降低癌症风险，另一方面又可能通过促进转移和血管生成来增加癌症的恶性程度。因此，PPARδ的功能与CRC之间的关系仍需进一步深入研究。

PPARδ-87T/C这一SNP的遗传变异被认为可能影响转录因子的结合能力，特别是与Sp-1的相互作用。Sp-1是一种在CRC发生和进展过程中起关键作用的转录因子，其表达水平和活性与肿瘤的侵袭性、分化程度及预后密切相关。因此，Sp-1被认为是CRC进展的一个潜在分子标志物，并且可能是未来治疗策略的重要靶点。本研究的目的是通过实验手段，揭示PPARδ-87T/C这一SNP对转录因子结合能力的影响，并评估其与CRC风险及关键临床病理参数之间的关联。

本研究是一项基于病例对照的实验研究，获得了四川大学华西医院伦理委员会的批准（编号：29-11-2021/No. 1308），并在ClinicalTrials.gov注册（编号：#ChiCTR2100054751）。研究对象包括410名患有原发性CRC的患者和496名健康对照者。所有参与者的知情同意书均已被签署。研究人员从参与者身上采集外周血样本，并提取基因组DNA用于PPARδ-87T/C的基因分型。通过分析这一SNP的核苷酸序列，研究人员预测了其在不同转录因子结合能力上的差异。此外，基因本体（GO）功能富集分析被用于识别该SNP在不同生物学过程、分子功能和细胞组分中的作用。

在实验设计中，研究人员利用双荧光素酶报告系统评估了不同等位基因在转录活性上的差异。HT29细胞被转染带有PPARδ-87T或C等位基因的1001 bp DNA构建体。实验结果显示，当PPARδ-87C与Sp-1表达载体共同转染时，HT29细胞的荧光强度显著高于仅转染PPARδ-87C的情况（n=5，t=9.662，P<0.001）。同样，PPARδ-87T与Sp-1表达载体共同转染时，荧光强度也显著高于仅转染PPARδ-87T的情况（n=5，t=12.962，P<0.001）。此外，PPARδ-87C与Sp-1表达载体共同转染的细胞荧光强度显著高于PPARδ-87T与Sp-1表达载体共同转染的细胞（n=5，t=?4.621，P=0.004）。这些结果表明，PPARδ-87C在转录活性上显著高于PPARδ-87T，提示该SNP可能影响PPARδ与Sp-1的相互作用，从而影响CRC的发生和发展。

为了进一步验证这一假设，研究人员还进行了电泳迁移率变动分析（EMSA），以评估PPARδ-87T/C这一SNP是否影响其与核蛋白的结合能力。实验中，研究人员使用与PPARδ-87T/C序列对应的双链27-mer寡核苷酸探针，检测核提取物与这些探针的结合情况。结果显示，当使用与PPARδ-87T序列对应的探针时，核蛋白与探针结合并不明显，而在使用与PPARδ-87C序列对应的探针时，核蛋白与探针的结合更为显著。此外，竞争实验进一步表明，只有当探针为PPARδ-87C时，蛋白与探针的结合才表现出序列特异性。当使用Sp-1抗体进行超移分析时，DNA-蛋白复合物在与Sp-1抗体孵育后发生了明显的迁移，而T等位基因的探针则未表现出特异性结合。这些结果支持了PPARδ-87C与Sp-1之间存在特异性结合的假设，而T等位基因则可能无法有效结合Sp-1。

研究还对PPARδ-87T/C在对照组和患者组中的频率进行了统计分析。结果显示，在对照组中，PPARδ-87T/C的TT、TC和CC基因型频率分别为65.5%、32.3%和2.2%，而在患者组中，这些频率分别为61.7%、32.2%和6.1%（P=0.011）。在等位基因层面，对照组中T等位基因的频率为81.7%，C等位基因为18.3%，而在患者组中，T等位基因的频率为77.8%，C等位基因为22.2%（P=0.042）。进一步的二元逻辑回归分析显示，与最常见的TT基因型相比，携带CC基因型的个体CRC风险显著增加（OR=2.835，95% CI: 1.366–5.884；P=0.005）。然而，研究未发现性别或年龄与CRC风险之间的显著关联（P>0.05）。

此外，研究人员还评估了PPARδ-87T/C基因型与患者临床病理参数之间的关系，包括肿瘤位置、肿瘤大小、T期、淋巴结状态、远处转移和分化程度。结果显示，PPARδ-87T/C基因型与肿瘤位置存在显著关联（P=0.037），但与其他临床病理参数（如肿瘤大小、T期、淋巴结状态、远处转移和分化程度）之间未发现显著关系（所有P值>0.05）。根据哈代-温伯格平衡分析，研究发现CRC患者的基因型频率存在一定的遗传不平衡，这可能表明样本存在选择偏差。

研究还发现，在CRC患者中，男性占比为58.8%（241/410），而直肠癌占比为74.6%（306/410），T3和T4期的患者占比为78.3%（321/410）。大多数患者表现出中等程度的肿瘤分化（59.3%，243/410），仅有30.7%（126/410）的患者表现出较差的分化程度。这些数据为研究提供了重要的背景信息，有助于理解PPARδ-87T/C在CRC中的作用机制。

综上所述，本研究的结果表明，PPARδ-87T/C的CC基因型可能与CRC的高风险和肿瘤位置的改变有关，尤其是在中国汉族人群中。这一发现为PPARδ在CRC发生和发展中的作用提供了新的视角，并可能为未来的治疗策略提供理论依据。然而，目前的研究结果仍需在更多的临床样本中进行验证，以确认其普遍性和可靠性。此外，研究还指出，未来需要进行更大规模的多中心研究，以更全面地了解PPARδ的转录活性如何响应Wnt/β-连环蛋白信号通路，并进一步探讨PPARδ-87T/C多态性与CRC发生之间的潜在联系。

PPARδ作为一种重要的核受体，其功能不仅限于调控脂质代谢，还涉及细胞增殖、迁移、分化等关键生物学过程。Sp-1作为另一个关键的转录因子，在CRC的进展中起着重要作用。PPARδ-87T/C这一SNP可能通过影响Sp-1的结合能力，从而影响PPARδ的转录活性，进而影响CRC的发生和发展。因此，理解这一SNP如何影响PPARδ与Sp-1的相互作用，对于揭示CRC的分子机制具有重要意义。

在研究过程中，研究人员采用了多种实验方法，包括基因分型、双荧光素酶报告系统和EMSA，以全面评估PPARδ-87T/C对转录调控的影响。这些实验方法不仅能够检测基因型的分布情况，还能够揭示等位基因在不同条件下的转录活性变化。同时，竞争实验和超移分析进一步验证了Sp-1与PPARδ-87C之间的特异性结合，而T等位基因则未能表现出类似的结果。这些结果为PPARδ-87T/C在CRC中的作用提供了有力的证据。

此外，研究人员还利用GO功能富集分析，对PPARδ和Sp-1的生物学功能进行了系统分类。结果显示，PPARδ和Sp-1在多个生物学过程中表现出显著的共富集，包括RNA聚合酶II对转录因子结合的抑制、胆固醇代谢过程、上皮细胞迁移和上皮细胞增殖的调控等。这些过程均与CRC的发生和发展密切相关，提示PPARδ和Sp-1在CRC的分子机制中可能扮演协同或相互作用的角色。

研究还发现，PPARδ在CRC组织中的表达水平显著低于正常组织，这可能表明其在CRC的发生过程中起着抑制作用。然而，PPARδ的表达水平与患者总体生存率（OS）之间未发现显著关联，提示其可能在某些阶段或某些个体中具有不同的表达模式。因此，PPARδ在CRC中的作用可能具有复杂性，需要结合具体的基因型和表达水平进行综合分析。

本研究的结果不仅揭示了PPARδ-87T/C这一SNP在CRC中的潜在作用，还为未来的临床研究和治疗策略提供了新的思路。例如，针对携带CC基因型的个体，可以考虑在CRC的早期筛查或预防中采取更积极的措施，以降低其发病风险。此外，研究还指出，PPARδ的转录活性可能受到Wnt/β-连环蛋白信号通路的影响，因此，进一步探讨这一信号通路与PPARδ-87T/C多态性的相互作用，可能有助于揭示CRC的分子机制，并为开发新的治疗靶点提供理论依据。

总之，PPARδ-87T/C这一SNP在CRC中的作用值得进一步深入研究。其可能通过影响Sp-1的结合能力，从而影响PPARδ的转录活性，进而影响CRC的发生和发展。因此，未来的研究应关注这一SNP在不同人群中的分布情况，以及其如何与多种信号通路和分子机制相互作用，以更全面地理解CRC的分子基础。同时，结合临床病理参数和患者生存数据，进一步评估PPARδ-87T/C在CRC中的实际应用价值，也将有助于推动相关研究的发展。