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多维推荐系统助力，解码结直肠癌肝转移（CRCLM）关键基因

10月31日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

近日，中国多家医院的研究团队在Molecular Cancer（IF 27.7）期刊上联合发表了题为“A multidimensional recommendation framework for identifying biological targets to aid the diagnosis and treatment of liver metastasis in patients with colorectal cancer”的研究论文。该研究团队开发了名为“RJH-Metastasis 1.0”的多维推荐系统，通过整合基因组、转录组和蛋白质组数据以及文献证据，成功识别出与结直肠癌肝转移（CRCLM）相关的关键基因，并揭示了GNB1在结直肠癌肝转移中的重要作用及其作用机制。

了解肿瘤转移的分子机制和识别关键生物标志物对肿瘤治疗至关重要。目前，大多数研究主要依赖单组学分析方法，这种方法由于仅关注特定的生物学层面，难以全面阐述肿瘤的复杂分子特征，因此可能会错过关键的分子靶点。

多维推荐系统（RJH-Metastasis 1.0）应运而生

针对这一局限性，该研究团队开发了一个多维推荐系统（RJH-Metastasis 1.0），该系统整合了43个特征，包括RNA水平（25个特征）、DNA水平（5个特征）、蛋白质水平（11个特征）和文献证据水平（2个特征）。在RNA水平，特征包括动态网络生物标志物、差异表达基因（包括非编码RNA）、相关网络图和四种类型的RNA甲基化。在DNA水平，特征包括基因突变、通过基因互斥性和协同分析识别的驱动基因、通过进化分析计算的癌细胞比例（CCF）等。在蛋白质水平，特征包括差异表达蛋白和蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）。

GNB1、GATAD2A、GBP2、MACROD1和EIF5B基因与结直肠癌肝转移显著相关

通过该系统的综合分析，研究团队成功识别出25个与结直肠癌肝转移（CRCLM）显著相关的关键基因，其中GNB1、GATAD2A、GBP2、MACROD1和EIF5B这5个基因尤为突出。具体而言，研究发现GNB1在CRCLM患者中表现出独特特征：尽管DNA突变较少，但RNA转录和蛋白表达水平升高。进一步研究表明，这种表达异常与METTL1介导的m7G修饰密切相关。METTL1敲除导致GNB1的3'UTR区域m7G修饰减少，促进了其mRNA转录和蛋白质翻译，这一发现揭示了m7G修饰在3'UTR区域的新型调控机制。此外，研究发现GNB1通过促进记忆B细胞和KLRB1⁺PD-1⁺CD8⁺T细胞之间的CLEC2C-KLRB1相互作用，诱导了免疫抑制微环境的形成。临床研究显示，GNB1表达水平与PD-1抗体在CRCLM患者中的疗效显著相关。

该研究不仅在技术方法上实现创新，更为精准治疗和个体化治疗策略提供了重要科学依据。尽管研究在RNA修饰分析样本量和临床验证方面还需要进一步扩大，但建立的多维推荐系统不仅适用于结直肠癌（CRC）研究，还可推广应用于其他类型肿瘤的研究中。研究成果为结直肠癌肝转移（CRCLM）的诊断和治疗提供了新的生物标志物和治疗靶点，特别是在免疫治疗患者筛选方面具有重要的临床指导意义。

参考文献

Qi F, Gao N, Li J, Zhou C, Jiang J, Zhou B, Guo L, Feng X, Ji J, Cai Q, Yang L, Zhu R, Que X, Wu J, Xi W, Qin W, Zhang J. A multidimensional recommendation framework for identifying biological targets to aid the diagnosis and treatment of liver metastasis in patients with colorectal cancer. Mol Cancer. 2024 Oct 24;23(1):239.

责任编辑：肿瘤资讯-Marie
排版编辑：肿瘤资讯-Marie

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赵学红

临汾市中心医院 | 肿瘤科

研究团队成功识别出25个与结直肠癌肝转移（CRCLM）显著相关的关键基因，其中GNB1、GATAD2A、GBP2、MACROD1和EIF5B这5个基因尤为突出