胆酸代谢的整合多组学分析作为结直肠癌的预后预测因子

《Scientific Reports》：Integrative multi-omics analysis of bile acid metabolism as a prognostic determinant in colorectal cancer

　　

摘要

代谢重编程是结直肠癌的典型特征，但受宿主遗传因素和肠道微生物群调控的胆酸代谢途径在预后中的作用仍不明确。我们采用了整合多组学分析方法，结合批量转录组学、单细胞转录组学、空间转录组学以及微生物组数据，系统研究这一途径的预后意义。该分析结果通过针对患者肿瘤组织与正常组织配对的实验性qRT-PCR得到了验证。在结直肠癌肿瘤中，这一途径存在广泛的转录抑制现象，这一发现通过构建一个包含15个基因的预后标志物得到证实，该标志物在五个独立队列中均显示出与总生存期的显著关联。单细胞分析表明，上皮肿瘤亚群中的胆酸活性也受到抑制。更重要的是，空间转录组学提供了细胞层面的信息，显示该途径的活性在转移性基质及CMS3肿瘤微环境中的表达明显增强。此外，该途径的活性与肠道微生物群组成存在显著相关性，某些关键菌属（Clostridiales阳性，Dorea longicatena阴性）与之为相关。总体而言，这些整合研究结果表明，胆酸代谢途径的抑制与结直肠癌的预后相关，为进一步研究该途径作为结直肠癌预后相关因子提供了依据。这项全面的多组学分析，并通过qRT-PCR验证了包括ABCA8和ABCD2在内的相关基因的显著下调，为基于假设的生物标志物发现以及未来针对胆酸代谢的治疗策略研究奠定了基础。