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目的：结直肠癌是最常见的消化道恶性肿瘤之一，许多危险因素如吸烟、饮酒、超重和肥胖、缺乏运动和饮食因素等均与结直肠癌的发生相关。由于在“警报”信号在未发展到晚期之前患者基本上是无症状的，因此实施筛查对于降低结直肠癌发病率和死亡率非常重要。临床上，TNM分期系统是评估预后的有力工具，然而，研究显示，即使患者处于相同的分期，其临床治疗决策和预后也存在个体差异。因此，迫切需要个性化分子预后评估工具，以评估和改善结直肠癌患者的治疗和预后决策。跨膜型肿瘤坏死因子α(transmembraneTNF-α，tmTNF-α)是一种重要的炎性因子,越来越多的研究证明，tmTNF-α高表达于肿瘤组织中并与患者的恶性进展相关。在肿瘤微环境中，tmTNF-α可以通过不同信号途径在促进肿瘤的发生发展中起到了重要的作用。tmTNF-α被认为是肿瘤免疫治疗的分子靶点。因此，本研究的目的在于：
1.利用癌症基因图谱数据库(the cancer genome atlas，TCGA)分析挖掘出与结直肠癌患者预后相关的mRNA、miRNA和lncRNA，建立分子预后模型；
2.探究tmTNF-α在结直肠癌中的表达情况，利用荷瘤动物模型探究tmTNF-α单克隆抗体对肿瘤生长的抑制效果，探究tmTNF-α单克隆抗体治疗的分子机制。
方法：(1)利用TCGA数据库下载结直肠癌患者的RNA测序数据和临床资料，使用R3.6.0软件分析筛选出在肿瘤组织中差异表达的mRNA、miRNA和lncRNA，结合患者的生存数据，利用cox比例回归模型分析出与预后相关的基因，分别建立基于mRNA、miRNA和lncRNA表达的分子预后模型；(2)利用本实验室自制的tmTNF-α单克隆抗体，利用流式细胞术、细胞免疫荧光等分析tmTNF-α在结直肠癌中的表达情况，利用高表达tmTNF-α的细胞系建立荷瘤动物模型，使用tmTNF-α单克隆抗体治疗荷瘤动物，并探究单抗抑制肿瘤生长的作用机制。
结果：(1)成功构建了基于13个mRNA(GALP、GPR52、SLC28A1、ZNF556、PAGE2、P2RY12、TSPEAR、CEACAM1、VGF、NR5A2、COL6A6、MMP27、FOXD1)预测结肠癌患者预后的分子预后模型；6个mRNA(PSD、TACR2、NAP1L5、MMP7、ALK、EYA2)可作为直肠癌患者分子预后模型；(2)成功构建了基于28个lncRNA(AC007001.1、AC007128.2、AC007556.1、AC008403.3、AC015845.1、AC016831.6、AC021218.1、AC021242.2、AC024581.1、AC079062.1、AC104809.2、AC108676.1、AC109439.2、AL031658.2、AC083809.1、AL079303.1、AL138962.1、BX640514.2、FOXD3?AS1、LINC01807、LINC02241、LNCAROD、MIR548XHG、LINC00626、LINC01413、SH3PXD2A?AS1、UNC5B?AS1、AL109910.2)作为结肠癌患者的分子预后模型；18个lncRNA(AC005993.1、AC022387.1、AC100803.3、AC106900.2、AJ011932.1、AP001207.3、LINC02163、LINC02188、AC011498.4、AC012531.1、AC015908.2、AC079789.1、AC097358.2、AL121987.1、AL136418.1、GATA2?AS1、LINC02321、TLX1NB)可作为直肠癌患者的分子预后模型；(3)成功构建了16个miRNA(hsa?miR?144、 hsa?miR?187、 hsa?miR?197、hsa?miR?216a、hsa?miR?26b、hsa?miR?3189、hsa?miR?32、hsa?miR?34b、hsa?miR?3677、hsa?miR?3648、hsa?miR?3917、hsa?miR?375、hsa?miR?4999、hsa?miR?561、hsa?miR?615、hsa?miR?6854)可作为结肠癌患者的分子预后模型，9个miRNA(hsa-let-7d、hsa-miR-1229、hsa-miR-190a、hsa-miR-3913-1、hsa-miR-3913-2、hsa-miR-653、hsa-miR-664b、hsa-miR-6802、hsa-miR-98)可作为直肠癌患者预后生存的miRNA基因谱；(4)tmTNF-α在结直肠癌细胞系中存在不同程度的表达，其在LOVO细胞系中表达较高，而在正常的肠上皮细胞NCM460中不表达；tmTNF-α单抗治疗显著减少了荷瘤小鼠的肿瘤生长，机制分析表明，tmTNF-α单抗在体内抑制了多种癌信号包括MAPKs、PI3K/AKT/mTOR、AMPK、NF-κB途径，从而引起了肿瘤细胞凋亡与自噬。
结论：
1.成功构建了结肠癌和直肠癌的分子预后模型；
2.tmTNF-α可作为结直肠癌的分子标志物和治疗的分子靶点。
1.利用癌症基因图谱数据库(the cancer genome atlas，TCGA)分析挖掘出与结直肠癌患者预后相关的mRNA、miRNA和lncRNA，建立分子预后模型；
2.探究tmTNF-α在结直肠癌中的表达情况，利用荷瘤动物模型探究tmTNF-α单克隆抗体对肿瘤生长的抑制效果，探究tmTNF-α单克隆抗体治疗的分子机制。
方法：(1)利用TCGA数据库下载结直肠癌患者的RNA测序数据和临床资料，使用R3.6.0软件分析筛选出在肿瘤组织中差异表达的mRNA、miRNA和lncRNA，结合患者的生存数据，利用cox比例回归模型分析出与预后相关的基因，分别建立基于mRNA、miRNA和lncRNA表达的分子预后模型；(2)利用本实验室自制的tmTNF-α单克隆抗体，利用流式细胞术、细胞免疫荧光等分析tmTNF-α在结直肠癌中的表达情况，利用高表达tmTNF-α的细胞系建立荷瘤动物模型，使用tmTNF-α单克隆抗体治疗荷瘤动物，并探究单抗抑制肿瘤生长的作用机制。
结果：(1)成功构建了基于13个mRNA(GALP、GPR52、SLC28A1、ZNF556、PAGE2、P2RY12、TSPEAR、CEACAM1、VGF、NR5A2、COL6A6、MMP27、FOXD1)预测结肠癌患者预后的分子预后模型；6个mRNA(PSD、TACR2、NAP1L5、MMP7、ALK、EYA2)可作为直肠癌患者分子预后模型；(2)成功构建了基于28个lncRNA(AC007001.1、AC007128.2、AC007556.1、AC008403.3、AC015845.1、AC016831.6、AC021218.1、AC021242.2、AC024581.1、AC079062.1、AC104809.2、AC108676.1、AC109439.2、AL031658.2、AC083809.1、AL079303.1、AL138962.1、BX640514.2、FOXD3?AS1、LINC01807、LINC02241、LNCAROD、MIR548XHG、LINC00626、LINC01413、SH3PXD2A?AS1、UNC5B?AS1、AL109910.2)作为结肠癌患者的分子预后模型；18个lncRNA(AC005993.1、AC022387.1、AC100803.3、AC106900.2、AJ011932.1、AP001207.3、LINC02163、LINC02188、AC011498.4、AC012531.1、AC015908.2、AC079789.1、AC097358.2、AL121987.1、AL136418.1、GATA2?AS1、LINC02321、TLX1NB)可作为直肠癌患者的分子预后模型；(3)成功构建了16个miRNA(hsa?miR?144、 hsa?miR?187、 hsa?miR?197、hsa?miR?216a、hsa?miR?26b、hsa?miR?3189、hsa?miR?32、hsa?miR?34b、hsa?miR?3677、hsa?miR?3648、hsa?miR?3917、hsa?miR?375、hsa?miR?4999、hsa?miR?561、hsa?miR?615、hsa?miR?6854)可作为结肠癌患者的分子预后模型，9个miRNA(hsa-let-7d、hsa-miR-1229、hsa-miR-190a、hsa-miR-3913-1、hsa-miR-3913-2、hsa-miR-653、hsa-miR-664b、hsa-miR-6802、hsa-miR-98)可作为直肠癌患者预后生存的miRNA基因谱；(4)tmTNF-α在结直肠癌细胞系中存在不同程度的表达，其在LOVO细胞系中表达较高，而在正常的肠上皮细胞NCM460中不表达；tmTNF-α单抗治疗显著减少了荷瘤小鼠的肿瘤生长，机制分析表明，tmTNF-α单抗在体内抑制了多种癌信号包括MAPKs、PI3K/AKT/mTOR、AMPK、NF-κB途径，从而引起了肿瘤细胞凋亡与自噬。
结论：
1.成功构建了结肠癌和直肠癌的分子预后模型；
2.tmTNF-α可作为结直肠癌的分子标志物和治疗的分子靶点。