解开结直肠癌中的端粒-线粒体轴机制：一项前瞻性随访队列的研究结果

《Molecular Medicine》：Unraveling the telomere-mitochondrial axis in colorectal cancer: Results from a prospectively followed cohort

端粒缩短与线粒体功能障碍在结直肠癌（CRC）中的相互作用机制研究。采用前瞻性队列设计，收集CRC患者及健康对照者的血液、肠黏膜和肿瘤样本，通过实时定量PCR测定mtDNA拷贝数（mtDNA-CN）和端粒长度（RTL），发现TNM I期患者肠黏膜、肿瘤组织及肿瘤-肠黏膜比值的mtDNA-CN与RTL呈显著负相关，但随TNM分期升高相关性消失。血液中高mtDNA-CN与肿瘤复发风险降低相关（HR=0.43, 95%CI 0.20-0.97, p=0.041），且两种检测方法（TaqMan和SYBR Green）结果高度一致。本研究首次揭示端粒-线粒体轴在CRC进展中的动态失调，为预后评估提供新生物标志物。

　　

摘要

背景

端粒缩短和线粒体功能障碍是许多疾病的已知独立致病因素，但新兴证据表明这两种过程之间存在相互影响的关系。所谓“端粒-线粒体轴”在结直肠癌（CRC）中的作用仍很大程度上未知。

方法

这项前瞻性队列研究筛选了接受手术的CRC患者，并收集了他们的外周血、肠道黏膜和肿瘤样本。同时，也筛选了通过结肠镜检查确认无癌症和腺瘤的健康个体作为对照组，并从他们身上获取了外周血和肠道黏膜样本。使用实时定量聚合酶链反应（PCR）测量所有样本中的相对线粒体DNA拷贝数（mtDNA-CN）和相对端粒长度（RTL），并进一步结合临床数据进行比较和分析。为了对比两种方法，同时使用了TaqMan探针和SYBR Green来量化相对mtDNA-CN。最后，进行了多变量分析以探讨这两种生物标志物与肿瘤复发和死亡风险之间的关联。

结果

共有166名CRC患者和61名健康个体参与了这项研究。在TNM I期患者中，肠道黏膜（ρ = -0.77，p < 0.0001）、肿瘤组织（ρ = -0.41，p = 0.032）以及肿瘤与肠道黏膜的比例（ρ = -0.39，p = 0.046）中，相对mtDNA-CN与RTL呈负相关。然而，随着TNM分期的升高，这些关联消失了，这表明在晚期疾病中端粒-线粒体轴的功能失调。即使在调整了多个协变量后，血液中较高的相对mtDNA-CN也与较低的疾病复发风险相关（HR = 0.43，95% CI 0.20–0.97，p = 0.041），这突显了其作为预后工具的潜在价值。使用TaqMan探针和SYBR Green两种方法测量的mtDNA-CN结果呈正相关（p < 0.01）。无论是CRC患者还是健康对照组，相对mtDNA-CN和RTL都表现出组织依赖性。

结论

这项研究为理解CRC中几乎未被探索的端粒-线粒体轴提供了新的见解，强调了其在疾病进展和预后中的潜在作用。

图形摘要

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