结直肠癌昼夜节律紊乱的系统生物学分析：ClockProCRC评分系统与SYNE1基因介导作用

《npj Precision Oncology》：System biology analysis reveals circadian rhythm disorder associated with development and progression in colorectal cancer

　　

摘要

昼夜节律障碍代表一种缺乏标准化定量指标的抽象概念。现有的昼夜节律指标，包括传统节律参数以及有限的时钟基因或生理生物标志物，不足以在复杂疾病背景下稳健地捕捉稳态内源性昼夜节律稳态，从而限制了昼夜节律紊乱的定量评估及其转化应用。慢性昼夜节律紊乱与多种疾病相关，包括代谢紊乱和恶性肿瘤。然而，昼夜节律紊乱影响肿瘤微环境形成和结直肠癌进展的机制尚未完全阐明。本研究采用系统生物学分析来阐明结直肠癌进展中昼夜节律紊乱的分子特征。我们分析了来自13例结直肠癌组织样本和12例正常黏膜样本的单细胞RNA测序数据，并结合了34个公共批次RNA、芯片和单细胞RNA测序队列中的3733个样本。我们开发并验证了ClockProCRC系统，该系统能够检测并定量结直肠癌中的内源性昼夜节律错位。ClockProCRC评分阐明了昼夜节律错位如何驱动结直肠癌进展轨迹、塑造临床表型、调节疾病表现以及重塑肿瘤微环境。SYNE1基因被确定为昼夜节律错位的关键介导因子，通过驱动上皮样表型转化促进肿瘤发生，并在结直肠癌管理中展现出治疗潜力。本研究为将节律信息整合到临床实践中奠定了基础，并推动了结直肠癌领域的昼夜节律生物学研究。