持续性基因激活作为溃疡性结肠炎进展为结直肠癌的分子特征

《Digestive Diseases and Sciences》：Persistent Gene Activation as a Molecular Signature of Ulcerative Colitis Progression to Colorectal Cancer

溃疡性结肠炎（UC）向结直肠癌（CAC）的转化机制研究，通过分析四个GEO数据集发现S100A8、IL33等七基因持续上调，涉及中性粒细胞浸润、IFN-γ/TNF-α炎症通路及氧化磷酸化，IHC验证其表达，体外实验证实炎症因子刺激可增强中性粒细胞PD-L1表达，提示免疫抑制可能促进癌变。

　　

摘要

引言

溃疡性结肠炎（UC）是一种以结肠上皮损伤为特征的炎症性疾病。随着病程的延长，恶性转化的风险显著增加。然而，从慢性炎症进展到肿瘤形成的机制仍不完全清楚。本研究旨在识别一组可能促进从健康对照组（HC）向UC，最终发展为结肠炎相关结直肠癌（CAC）的基因。

方法

我们对四个基因表达组（GEO）数据集进行了生物信息学分析，以确定参与从HC到UC以及从UC到CAC转变的基因。进行了功能富集和免疫浸润分析。免疫组化（IHC）验证了UC患者中关键基因的表达情况。体外实验评估了IFN-γ和TNF-α刺激对中性粒细胞中PDL1表达的影响。

结果

在从HC到UC以及从UC到CAC的转变过程中，有七个关键基因——S100A8、IL33、MGP、MMP3、CFI、CLU和CLEC4E——的表达上调。这些基因与中性粒细胞以及干扰素（IFN）-γ、肿瘤坏死因子（TNF）-α和氧化磷酸化等通路相关。小鼠的免疫组化实验确认了这些基因的表达水平，其中五个基因具有统计学意义。此外，IFN-γ和TNF-α的刺激显著增加了中性粒细胞中程序性死亡配体1（PD-L1）的表达。

结论

我们确定了七个在从HC到UC和CAC进展过程中持续上调的基因。这些基因影响中性粒细胞及炎症/肿瘤发生通路。中性粒细胞中PD-L1的上调表明，中性粒细胞介导的免疫抑制可能促进CAC的进展，这支持它们作为UC相关癌症早期干预的分子标志物和治疗靶点的潜力。