1. 前言
癌症已然成为全球性的重大健康难题。据对《2020年全球癌症统计数据》(GLOBOCAN 2020)的分析可知：在2020年，全球范围内新增癌症病例以及癌症死亡病例数量颇为庞大[1]。当年，结直肠癌(Colorectal Cancer，以下简称CRC)的发病率达到了10%，死亡率也高达9.4%。从发病率与死亡率这两方面来看，它均已超越前列腺癌，在相关排名中分别攀升至第三位和第二位[2]。结直肠癌现已严重威胁人类生命健康安全。相关研究表明，结直肠癌的发生发展同不良饮食生活习惯息息相关，高脂饮食、久坐缺乏运动、吸烟酗酒等均是罹患结直肠癌的重要诱因。随着社会经济发展，近年来我国结直肠癌发病率及死亡率有所上升[3] [4]。我国结直肠癌的发病和死亡存在着地理差异，总体上表现为“东部高于西部”和“城市高于农村”这一特点[5]。目前对于结直肠癌的治疗主要基于手术为主，术后辅以放化疗的综合治疗方式。虽然群众健康意识的增强及健康查体的普及一定程度上提高了结直肠癌检出率，但多数结直肠癌患者早期无不适症状，确诊时常错过最佳治疗时机，患者预后情况不容乐观[6]。发达国家肿瘤防治经验表明早期筛查诊疗可显著降低患者死亡率，国内外研究建议对于高危人群应定期完善高质量肠镜及粪便免疫化学检测。近年来分子生物学的兴起带来筛查诊疗手段革新，从分子层面上研究结直肠癌发生发展的作用机制，寻找新的靶点或可降低结直肠癌的发病率及死亡率。
CLEC11A基因定位于人类19号染色体长臂13.33区(19q13.33)，编码产物属于C型凝集素超家族成员。作为一种分泌型硫酸化糖蛋白，CLEC11A也被称为干细胞生长因子(SCGF)，在骨髓组织中呈高表达状态，通过介导原始造血祖细胞的增殖与分化，在造血调控网络中发挥关键作用[7] [8]。近年来研究发现，该基因广泛参与白血病、多发性骨髓瘤及胃肠道肿瘤等多种疾病的病理进程[9]-[11]。然而在CRC等肿瘤中，CLEC11A的基因转录调控机制仍存在诸多未解之谜，其潜在临床应用价值及治疗靶点意义，亟待通过系统性研究进一步阐明。
2. 材料方法
2.1. CLEC11A基因的差异分析
癌症基因图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)项目由美国国家癌症研究所(NCI)与国家人类基因组研究所(NHGRI)于2006年联合发起，作为国际领先的癌症研究平台，该项目系统整合了涵盖基因组学、转录组学、表观组学等多组学数据，为癌症的精准诊疗和机制研究提供了丰富的数据资源。UALCAN、GEPIA2.0及TIMER2.0等生物信息学分析平台均对TCGA数据进行深度挖掘与可视化呈现，为科研工作者提供便捷的在线分析工具。
本研究基于前期文献调研，选定CLEC11A基因为研究靶点。首先利用TIMER2.0数据库的Cancer Exploration模块，系统分析该基因在泛癌组织与癌旁组织中的表达差异；继而借助UALCAN数据库，从蛋白质组学层面进一步验证CLEC11A编码蛋白在结直肠癌(CRC)患者癌组织与正常组织间的表达特征，为后续机制研究奠定基础。
2.2. CLEC11A基因在CRC中的预后价值
Kaplan-Meier Plotter数据库可针对多种恶性肿瘤生存预后进行绘图分析，使用不同探针绘制CLEC11A高低表达组与CRC患者总生存期(OS)、无复发生存率(RFS)及进展后生存期(PPS)生存曲线图，进一步通过GEPIA2.0 (基于基因表达水平值的交互式分析平台)数据库及UALCAN数据库绘图验证。通过UALCAN数据库分析CLEC11A基因表达量与CRC患者临床病理特征之间关系。
2.3. 免疫细胞浸润及甲基化分析
免疫细胞参与构成肿瘤微环境(TME)并发挥促肿瘤或抗肿瘤作用，通过TIMER2.0数据库Immune Association模块进行免疫细胞浸润分析；进一步通过UALCAN数据库选取TCGA数据进行甲基化分析。
2.4. PPI网络构建与富集分析
GeneMANIA数据库整合了包括基因共表达、蛋白质–蛋白质相互作用、遗传相互作用等数据，可帮助预测基因功能和构建基因相互作用网络。通过GeneMANIA数据库构建PPI (蛋白质相互作用网络)筛选20个共表达基因，分别通过R语言“clusterProfiler”、“ggplot2”包对共表达基因进行功能富集分析并将富集结果可视化展示。
2.5. 统计学处理
数据资料使用SPSS 26.0进行分析，计量数据以平均值表示±标准差表示。对于生物信息学验证使用Spearman相关性测试评估分析。使用Kaplan-Meier生存曲线和Log-rank分析CLEC11A表达水平的生存差异，以P < 0.05代表差异有统计学意义。
3. 结果分析
3.1. CLEC11A基因在CRC及其它恶性肿瘤组织中高表达
利用TIMER2.0数据库进行系统性分析发现，CLEC11A基因在乳腺癌(BRCA)、胆管癌(CHOL)、结直肠癌(COAD)、头颈鳞状细胞癌(HNSC)、肺腺癌(LUAD)、前列腺癌(PRAD)及胃腺癌(STAD)等癌组织中的表达量均显著高于对应正常组织(***P < 0.001)；与之形成鲜明对比的是，该基因在肾嫌色细胞癌(KICH)、肾乳头状细胞癌(KIPP)及子宫内膜癌(UCEC)中呈现显著低表达(***P < 0.001) (见图1(a))。为进一步明确其蛋白水平的表达差异，通过UALCAN数据库对CLEC11A编码蛋白进行分析，结果证实结直肠癌(CRC)肿瘤组织中CLEC11A蛋白表达水平显著高于正常组织(见图1(b))。上述多数据库交叉验证结果提示，CLEC11A基因及其编码蛋白可能通过复杂的调控网络参与多种肿瘤的发生发展及转归过程。尤其是在结直肠癌领域，该基因展现出重要的研究潜力与临床价值，其具体的分子作用机制及潜在应用方向，还需通过后续功能实验及机制研究进行深入探索。
(a)
(b)
Figure 1. Expression results of the CLEC11A gene in pan-cancer and colorectal cancer
图1. CLEC11A基因在泛癌及结肠癌中表达结果
3.2. CLEC11A表达量与CRC患者预后呈负相关
为了研究CLEC11A基因与CRC患者临床转归之间关系，通过Kaplan-Meier Plotter网站在线绘制CRC患者生存曲线图。选取205131-x-at探针绘图发现CLEC11A基因高表达患者的总体预后较低表达者差(图2(a))并进一步通过GEPIA2.0数据库(图2(b))及UALCAN数据库(图2(c))验证了该结果。
Figure 2. The prognostic value of CLEC11A gene in patients with colon cancer
图2. CLEC11A基因对结肠癌患者预后价值
基于UALCAN数据库对CLEC11A基因与CRC患者临床病理特征的关联性分析显示，该基因表达水平与临床分期、组织学分型、淋巴结转移状态及TP53基因突变显著相关(图3(a)~(d))。具体而言，在临床分期较晚、存在淋巴结转移的CRC患者中，CLEC11A呈现高表达趋势；在组织学分型方面，粘液腺癌患者的CLEC11A表达水平显著高于腺癌患者。值得关注的是，这一表达模式与CLEC11A高表达患者不良预后结局高度吻合。上述结果提示，CLEC11A或具备作为新型生物标志物的潜力。
3.3. 免疫细胞浸润及甲基化分析结果
在CRC肿瘤组织中，生物信息学分析表明，CLEC11A基因表达水平与B细胞浸润程度呈显著负相关，而与CD8+ T细胞、CD4+ T细胞、巨噬细胞及中性粒细胞的浸润水平呈现明显正相关(图4(a))。
Figure 3. The relationship between CLEC11A expression and clinicopathological characteristics. (a) Clinical stage; (b) Histological classification; (c) Lymph node metastasis; (d) TP53 mutation
图3. CLEC11A表达与临床病理特征关系。(a) 临床分期；(b) 组织学分型；(c) 淋巴结转移；(d) TP53突变
进一步利用UALCAN数据库开展甲基化分析发现，相较于正常组织，CRC肿瘤组织中CLEC11A基因的甲基化水平显著上调(图4(b))。值得注意的是，这种甲基化差异在高龄患者群体中尤为突出，且随年龄增长呈现逐步递增趋势(图4(c))。
3.4. CLEC11A基因功能富集分析结果
本研究通过整合生物信息学分析手段系统解析了CLEC11A基因的互作网络及其功能特征。首先基于GeneMANIA数据库筛选出与CLEC11A存在显著互作关系的top 20基因(图5(a))，通过构建高置信度共表达基因的蛋白质互作网络(PPI network) (图5(b))，揭示了核心基因群的功能协同关系。进一步通过GO/KEGG通路富集分析发现：在GO功能富集中(图5(c))，生物过程(BP)层面显著富集于伤口愈合、自噬调控及病毒入侵宿主细胞等过程。自噬调控与伤口愈合的共现提示CLEC11A可能通过协调细胞清除机制与组织修复程序在病理生理过程中发挥双重调控作用。细胞组分(CC)分析显示核心基因群主要定位于内质网腔、含胶原蛋白的细胞外基质及细胞外囊泡，这一空间分布特征与CLEC11A作为分泌型蛋白的分子属性高度吻合，暗示其可能通过胞外囊泡运输参与细胞间通讯。分子功能(MF)层面显著富集蛋白酶锚定、磷脂酰肌醇3-激酶结合及生长因子活性，其中PI3K结合与生长因子活性的协同富集，
Figure 4. The relationship BETWEEN CLEC11A expression and immune cell infiltration ((a) Immune cell infiltration; (b) Methylation level; (c) The relationship between age and methylation level)
图4. CLEC11A表达与免疫细胞浸润的关系((a) 免疫细胞浸润；(b) 甲基化水平；(c) 年龄与甲基化的关系)
为CLEC11A可能通过PI3K/AKT信号通路介导细胞增殖提供了分子层面的证据。
KEGG通路富集结果(图5(d))显示核心基因群显著参与急性髓系白血病、癌症转录失调、肌动细胞骨架调控及人乳头瘤病毒感染等通路。急性髓系白血病与HPV感染通路的共同富集提示CLEC11A可能在不同致癌机制中发挥枢纽作用：一方面通过调控造血细胞分化参与血液系统肿瘤发生，另一方面可能作为病毒入侵的共受体促进HPV相关实体瘤发展。特别值得关注的是肌动蛋白细胞骨架通路的显著富集，这为解释CLEC11A促进肿瘤细胞迁移侵袭的表型提供了潜在的机制基础——通过重塑细胞骨架结构增强细胞运动能力。
(a)
(b)
(c)
(d)
Figure 5. The results of functional enrichment of CLEC11A gene in colon cancer ((a), (b) The interaction expression of CLEC11A gene (c) Gene Ontology analysis (d) Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes enrichment analysis)
图5. 结肠癌中CLEC11A基因功能富集结果((a), (b) CLEC11A基因与相关基因的交互作用(c) GO分析(d) KEGG分析)
4. 讨论
高通量测序技术的发展完善推动恶性肿瘤精准医疗迈入新阶段，通过基因检测可分析肿瘤组织的基因突变情况，指导免疫及靶向治疗在内的个性化方案选择。最新研究已证实CLEC11A在肿瘤治疗领域具有较高潜在价值。例如Tzu-Yin Lin教授发现在EGFR突变的LAC (肺腺癌)组织细胞中，CLEC11A表达量增加同患者的不良预后呈正相关，原因可能是CLEC11A通过与血管内皮生长因子(VEGF)和成纤维细胞生长因子(FGF)相协同间接促进肿瘤血管形成[9]。此外Zheng Qing等多位学者通过生物信息学分析发现CLEC11A高表达与GC (胃癌)不良预后相关，并进一步通过qRT-PCR、细胞迁移、侵袭、细胞周期分析和体内模型分析等方法验证了该结论[12]。然而在Chengliang Yin等学者的研究中显示AML (急性髓性白血病)患者中CLEC11A高表达患者较低表达者预后好[13]。基于以上研究成果我们认为CLEC11A在不同恶性肿瘤中发挥着癌基因或抑癌基因作用，在肿瘤治疗领域潜在价值有待深入挖掘。
此次研究主要基于TIMER2.0数据库、UALCAN数据库在线检索CLEC11A在泛癌肿瘤组织及癌旁组织中的表达差异，分别从基因表达水平、蛋白质表达水平证实了CLEC11A在CRC肿瘤组织中较癌旁组织高表达，且具有统计学意义(P < 0.05)。通过绘制K-M生存曲线图发现CLEC11A表达量与CRC患者预后呈负相关，该基因在临床分期晚及存在淋巴结转移患者中的表达水平显著升高，综合临床病理特征及生存曲线分析结果由此推测CLEC11A或可成为CRC患者新的预后监测指标。
肿瘤微环境(TME)指肿瘤在发生和进展过程中所处生态环境，主要由肿瘤及其周围的免疫和炎症细胞、肿瘤相关成纤维细胞和附近的间质组织、肿瘤血管以及各种细胞因子及趋化因子等构成复杂而动态的生态系统[13]，其特征主要包括低氧环境、酸性环境、间质高压、免疫抑制、血管生成及炎症状态等多方面共同影响肿瘤的发生转归。近年来针对TME开发的肿瘤治疗药物如免疫检查点抑制剂通过靶向干预TME中关键成分进而抑制肿瘤生长和转移在临床治疗中疗效显著[14]。VEGF-A已被证实是肿瘤血管生成的主要驱动因素，基于此研发的针对血管内皮生长因子(VEGF)的贝伐珠单抗通过阻断PI3K/AKT、ERK和MAPK等信号通路减少新血管生成起到抗肿瘤作用，已被广泛应用于包括结直肠癌、非小细胞肺癌等众多癌症治疗中[15]。免疫细胞作为TME中关键一员，在肿瘤发生转归中起免疫监视及促肿瘤逃逸双重作用，为深入研究CLEC11A与CRC间作用关系，通过免疫细胞浸润分析发现，高表达的CLEC11A基因和CD8+ T细胞、CD4+ T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞的免疫浸润呈正相关，与B细胞的浸润水平呈负相关。而巨噬细胞、中性粒细胞作为TME中数量最为丰富的免疫细胞，参与到了TH1/TH2模式当中维持免疫稳态[16]。RNA甲基化的主要类型包括N6-甲基腺苷(m6A)、5-甲基胞嘧啶(m5C)、N1-甲基腺苷(m1A)和N7-甲基鸟苷(m7G)以及3-甲基胞苷(m3C)，其中N6-甲基腺苷(m6A)为人类mRNA主要甲基化方式，约占60%。甲基化可视为调控基因表达的开关，通过改变DNA片段活性影响细胞的分化、增殖和凋亡等过程，有关研究表明某些致癌基因甲基化异常激活导致癌症产生并参与TME中[17] [18]，这或间接证明CLEC11A的差异表达影响CRC的发生转归。
通过构建PPI网络查找到前20个与CLEC11A共表达基因如下：KITLC、FAM83B、CCNA1、CAVIN2、BGN、FAP、TIMP1、SUGP2、PTP4A3、TYRO3、PITX3、LMO2、LGALS1、COL6A2、PIM2、ATF6、FCGRT、KMT2D、GUK1、QSOX1。GO富集分析显示这些基因主要参与伤口愈合和自噬调控等生物学过程。Dvorak提出的“肿瘤即未愈合伤口”假说揭示慢性组织修复微环境与肿瘤发生存在密切关联[19] [20]。例如，慢性炎症微环境可通过释放促增殖因子促进细胞恶性转化，而本研究发现CLEC11A共表达基因群在伤口愈合通路的显著富集，提示其可能通过调控组织修复–肿瘤转化的动态平衡参与致癌过程。在自噬调控方面，尽管自噬相关基因(如ATG5、ATG7)已被证实具有肿瘤抑制和促癌的双重作用[21]，但具体调控机制仍存在争议。近期研究表明，ATG5在结直肠癌中呈现显著低表达，但其通过何种信号轴影响肿瘤进展尚未明确[22]。本研究发现CLEC11A共表达网络与自噬调控通路存在显著关联，暗示CLEC11A可能作为新型调控节点，通过影响ATG5等关键分子参与自噬–肿瘤信号转导，这为解析结直肠癌等肿瘤中自噬相关基因的调控网络提供了新视角。
在细胞组分层面，共表达基因主要定位于内质网腔和细胞外基质。内质网作为蛋白质合成与修饰的核心场所，其功能异常可能导致错误折叠蛋白积累，进而激活肿瘤相关应激通路。而细胞外基质的动态重塑是TME形成的关键特征，如COL6A2等胶原蛋白编码基因的异常表达可能通过改变基质刚度促进肿瘤细胞侵袭[22]。分子功能分析显示，共表达基因主要涉及蛋白酶结合和生长因子活性，提示该基因群可能通过调控蛋白酶–底物相互作用(如TIMP1-MMP轴)或分泌型生长因子(如KITLC)影响肿瘤微环境稳态。
KEGG通路分析进一步揭示这些基因显著富集于癌症转录失调通路[23]。该通路涵盖MYC、NOTCH等关键致癌转录因子的异常激活机制，而本研究中LMO2、PIM2等基因已被证实可通过表观遗传修饰或转录后调控参与白血病发生。值得注意的是，KMT2D作为组蛋白甲基转移酶编码基因，其突变可导致全基因组H3K4me1/2修饰异常，进而引发广泛的转录失调。这些发现提示CLEC11A共表达网络可能通过多层级转录调控(包括表观遗传修饰、转录因子激活及非编码RNA调控)参与肿瘤发生，但其具体作用节点仍需通过染色质免疫共沉淀或单细胞转录组测序等技术进行深入解析。
本次研究主要基于多个在线数据库进行并进行交叉验证，进一步查找相关文献资料论证CLEC11A基因在CRC患者中的研究价值，或许能够为CRC的筛查、诊断、治疗及预后评估提供全新的思路与方向。但受限于各数据库样本量差异及未能进行细胞动物学实验，此次研究存在一定局限性，后续需进一步完善实验验证等。
5. 结论
综合上述生物信息学分析结果，CLEC11A基因在CRC的发生发展进程中呈现出显著的生物学功能。本研究通过多维度生物信息学手段，系统揭示了该基因在CRC病理机制中的核心作用。后续深入研究有望证实其作为CRC早期筛查、精准诊断及靶向治疗新型分子标志物的临床价值，为结直肠癌诊疗策略的优化提供重要理论依据。
NOTES
*第一作者。
#通讯作者。