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为探究细胞分裂周期相关（CDCA）基因在结肠癌（COAD）中的作用，研究人员经多种实验，发现其多方面特性，为诊疗提供新方向。
结肠癌，这个隐匿在肠道中的 “健康杀手”，一直是全球医学领域重点关注的对象。作为结直肠癌（CRC）中最常见的组织学亚型，结肠癌（COAD）源于结肠上皮细胞，其复杂的分子改变使得病情的发生、发展和治疗都充满挑战。目前，COAD 的治疗面临诸多困境，传统疗法常常难以精准打击疾病根源，导致患者复发率高、预后不佳。同时，早期诊断缺乏有效的生物标志物，使得很多患者在确诊时已处于疾病中晚期，错过最佳治疗时机。
在这样的背景下，苏州大学附属苏州医院、上海长征医院、成都市第一人民医院等多家机构的研究人员，开启了一场探索之旅，致力于挖掘 COAD 背后的分子秘密。他们将目光聚焦在细胞分裂周期相关（CDCA）基因家族上，试图揭示这些基因在 COAD 中的神秘角色，相关研究成果发表在《Hereditas》杂志上。
为了深入了解 CDCA 基因在 COAD 中的作用，研究人员运用了多种关键技术方法。他们借助生物信息学分析，利用 UALCAN、GEPIA2 等多个数据库，对大量的肿瘤数据进行挖掘，分析 CDCA 基因的表达情况、甲基化水平等。同时，通过体外实验，如 RT-qPCR、双硫腙测序、siRNA 转染等技术，在细胞水平验证生物信息学分析的结果，探究 CDCA 基因对细胞增殖、迁移等行为的影响 。
研究结果如下：
- CDCA 基因的差异表达：通过 RT-qPCR 技术对比 COAD 细胞系和对照细胞系，发现 CDCA2、CDCA3、CDCA4、CDCA5、CDCA7 和 CDCA8 基因的 mRNA 表达水平在 COAD 细胞系中显著升高，且 ROC 曲线分析显示这些基因在区分癌症与非癌症细胞方面具有较高的诊断价值，AUC 值均大于 0.8。
- 启动子甲基化水平：双硫腙测序结果表明，COAD 细胞系中 CDCA2、CDCA3、CDCA4、CDCA5、CDCA7 和 CDCA8 基因启动子的甲基化水平显著低于对照细胞系，提示这可能是导致基因表达失调的一种表观遗传调控机制。在分析 OncoDB 和 GSCA 数据库中的 COAD TCGA 数据集时，也发现 COAD 组织中这些基因启动子的甲基化水平较低，且与患者较短的总生存期相关。
- 基因表达的验证：利用 UALCAN、GEPIA2 和 HPA 数据库，研究人员进一步验证了 CDCA 基因在 COAD 中的表达情况。结果显示，COAD 组织样本中 CDCA2、CDCA3、CDCA4、CDCA5、CDCA7 和 CDCA8 基因的 mRNA 和蛋白质表达均显著高于正常组织，且在不同癌症阶段，这些基因的 mRNA 表达水平没有显著差异。
- 遗传改变：使用 cBioPortal 对 COAD 样本进行分析，发现 CDCA 基因的遗传改变频率较低，且这些改变与患者的总生存期和无病生存期没有显著相关性。
- 生存分析与预后模型：cSurvival 数据库的生存分析表明，CDCA 基因的表达与患者的总生存期呈负相关。研究人员还通过 Lasso 回归和多变量 Cox 比例风险回归分析，构建了基于 CDCA 基因的预后模型，能够有效预测 COAD 患者的生存结局。
- 免疫调节与 miRNA 调控：TISIDB 数据库分析显示，CDCA 基因的表达与多种免疫调节因子和主要组织相容性复合体（MHC）基因呈负相关，表明其在免疫调节中发挥作用。miRNet 数据库预测结合 RT-qPCR 验证，发现 hsa-mir-10a-5p 和 hsa-mir-20a-5p 是调控 CDCA 基因的重要 miRNA，在 COAD 细胞系和组织样本中表达上调。
- 免疫浸润、药物敏感性及功能关联：研究发现 CDCA 基因的表达与 COAD 中多种免疫细胞的浸润水平显著相关。同时，COAD 患者中 CDCA 基因高表达与对某些药物（如 PD-0325901、RDEA119 等）的耐药性相关。此外，CDCA 基因的表达还与 COAD 的 “血管生成、细胞凋亡、分化、缺氧、炎症和转移” 等关键功能状态密切相关，且参与了 COAD 中一些重要信号通路的失调。
- CDCA2 和 CDCA3 的功能验证：通过 siRNA 转染敲低 SW480 细胞中的 CDCA2 和 SW620 细胞中的 CDCA3，发现细胞增殖和集落形成能力显著降低，但细胞迁移能力增强。
综合研究结果和讨论，该研究全面揭示了 CDCA 基因在 COAD 中的多面角色。CDCA 基因的异常表达、低甲基化状态以及与患者预后的相关性，使其有望成为 COAD 诊断、预后评估的生物标志物。同时，CDCA 基因在免疫调节和药物敏感性方面的作用，为 COAD 的治疗提供了新的潜在靶点。例如，针对 CDCA 基因的小分子抑制剂联合免疫检查点抑制剂，或使用表观遗传药物逆转 CDCA 基因的低甲基化状态，可能为 COAD 患者带来更有效的治疗方案。然而，研究也存在一定的局限性，如对公共数据库的依赖可能存在偏差，实验样本量较小等。未来需要更多的研究来进一步验证和完善这些发现，推动 COAD 诊疗水平的提升。
