近日，中國科學院合肥物質院健康所谷紅倉、張帆基因組學團隊通過多組學綜合分析，揭示了一個新的lncRNA-mRNA/蛋白質-代謝物網絡，在結直腸癌（CRC）進展和免疫調節中發揮著關鍵作用，為提高治療效果提供了有前景的治療靶點。該研究在癌癥研究經典期刊Molecular Cance上發表。

結直腸癌表現出顯著的遺傳與表觀遺傳異質性特征，這使得開發新型治療靶點成為迫切需求。盡管免疫療法在癌癥治療中取得了顯著進展，但約85%的結直腸癌患者因個體間遺傳及表觀遺傳特征的差異，表現出對治療的耐藥性。多組學研究方法通過系統整合基因組學、蛋白質組學與代謝組學的多層次數據，已成為解析疾病發病機制的重要技術手段。

研究團隊針對結直腸癌組織及其配對正常鄰近組織，系統整合分析了轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學數據，發現了差異表達的1394個長非編碼RNA（lncRNA）、2788個mRNA、548個蛋白質和91個代謝物。通過進一步研究，識別出了一個顯著的相互作用網絡，包括22個lncRNAs、14個mRNAs/蛋白質和9個代謝物，其中，lncRNA 60967.1在該網絡中起關鍵調控作用。

功能驗證顯示，lncRNA 60967.1在CRC細胞系和患者組織中顯著下調，lncRNA 60967.1的過表達恢復了腫瘤抑制基因PLCD4的表達，并提高了全反式視黃酸（ATRA）的水平。這一調節增強了IFN-γ誘導的凋亡，并增加了IFN-γ受體亞單位IFNGR1的表達，從而部分逆轉了IFN-γ抗性。在小鼠模型中，lncRNA 60967.1的過表達促進了免疫細胞的浸潤，并與抗PD-1治療協同抑制了腫瘤生長。

通過轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學等多組學數據的分析，本研究識別出了一個涉及lncRNA、PLCD4、ATRA和PD-L1的CRC新型調控網絡。lncRNA 60967.1-PLCD4-ATRA軸在免疫反應和腫瘤進展的調節中起到了重要作用。該發現具有臨床意義：一方面為改善結直腸癌治療效果提供了潛在干預靶點，尤其針對當前治療耐藥的患者群體；另一方面，該調控軸可能作為評估治療反應的生物標志物，為個體化治療策略的制定提供新依據。后續研究將重點探索該調控網絡在臨床轉化中的具體應用價值。

中國科學院合肥物質院研究員谷紅倉、研究員張帆、博士后趙寧寧和浙江大學邵逸夫醫院戴勝醫生為該論文的并列通訊作者。該項研究得到了國家科技重大專項、國家自然科學基金、中國科學院上海應用物理研究所種子基金、浙江省重點研發計劃、2023年省部共建重點項目的支持。

文章鏈接：https://link.springer.com/article/10.1186/s12943-025-02359-x

綜合多組學分析揭示了lncRNA、mRNA、蛋白質和代謝物之間的網絡關聯

lncRNA 60967.1在調節PLCD4/ATRA軸及抗PD-1治療中發揮重要作用，調控免疫反應并影響結直腸癌（CRC）進展的模式圖