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背景：能够根据治疗反应对结直肠癌（CRC）进行分层、且可直接在活检标本中测量的生物标志物仍未得到充分确立。我们研究了双重MDM2启动子（P1/P2）的使用是否构成一种分子开关，将两种截然相反的CRC表型区分开来：染色体不稳定型和环境适应型（微卫星不稳定/锯齿状通路伴胃化生）。方法：对来自22例CRC患者的63份类器官样本，采用深度学习（VGG16）进行形态学分类，并依据表达谱芯片计算的MDM2剪接指数进行分子分类。P1和P2特征（分别表征P1或P2占优势样本的基因集）在TCGA-COAD/READ（n = 624）和GSE39582（n = 536）中进行了外部验证，共计1,160例；并在公共细胞系数据集（GDSC2、DepMap）以及一个独立的患者来源CRC类器官生物样本库中的65个细胞系中评估其治疗意义。结果：深度学习形态学分类的测试准确率达到98.5%（64/65），且形态与P1/P2异构体使用情况相对应：P1占优势样本以Type1（紧密腺体型）形态为主（Type1比例中位数为0.826，对比0.444），而P2占优势样本以非Type1（囊性黏液型）形态为主（AUC = 0.79）。两种特征在四种共识分子亚型间均存在差异，且P2特征在错配修复缺陷（微卫星不稳定）肿瘤中较高。直接定量的启动子使用情况（P2_index）在TP53野生型肿瘤中较高，这与P2可被p53诱导相符。TP53野生型细胞系对MDM2抑制剂Nutlin-3a更敏感，在DepMap CRISPR筛选中对MDM2的依赖性也更强；在GDSC2的198种药物中，Nutlin-3a的相关性最高。与 P2 评分呈强相关。在独立生物样本库中，TP53 野生型细胞系（17 个）对 Nutlin-3 的敏感性高于突变型细胞系（48 个）（log(IC50) 中位数分别为 1.386 和 4.283）。结论：MDM2 启动子选择（P1/P2）与癌细胞的谱系特征以及肿瘤组织的分泌性、富含黏蛋白的特征共同变化，这与其在抑制 p53 之外发挥分子开关作用的观点一致。MDM2 P1/P2 比值可通过 RT-qPCR 或靶向 NGS 测定，是一种候选分子分类和治疗分层生物标志物，与 CMS、MSI 和 TP53 突变状态均具有稳健对应关系。
背景：能够依据治疗反应性对结直肠癌（CRC）进行分层、且可直接在活检标本中测定的生物标志物，目前仍未得到充分确立。我们研究了双重 MDM2 启动子（P1/P2）的使用是否充当一种分子开关，将 CRC 分为两种截然相反的表型：染色体不稳定型和环境适应型（微卫星不稳定／锯齿状通路伴胃化生）。
方法：对来自 22 例 CRC 患者的 63 份类器官样本进行形态学分类（采用深度学习模型 VGG16），并根据表达谱芯片得出的 MDM2 剪接指数进行分子分类。我们在 TCGA-COAD/READ（n = 624）和 GSE39582（n = 536）中对 P1 和 P2 特征进行外部验证；这些特征由分别表征 P1 和 P2 占优势样本的基因集构成，共计 1,160 例。我们还在公共细胞系数据集（GDSC2、DepMap）以及一个独立的患者来源 CRC 类器官生物样本库中的 65 个细胞系中，检验了其治疗学意义。
结果：深度学习形态学分类的测试准确率达到 98.5%（64/65），且形态与 P1/P2 异构体的使用情况相对应：P1 占优势的样本主要呈 Type1（紧凑腺体型）形态（Type1 中位比例为 0.826，而另一组为 0.444），P2 占优势的样本则主要呈非 Type1（囊性黏液型）形态（AUC 0.79）。两种特征在四种共识分子亚型之间均存在差异，且 P2 特征在错配修复缺陷型（微卫星不稳定型）肿瘤中较高。直接量化的启动子使用情况（P2_index）在 TP53 野生型肿瘤中较高，这与 P2 可被 p53 诱导相一致。TP53 野生型细胞系对 MDM2 抑制剂 Nutlin 3a 更敏感，且在 DepMap CRISPR 筛选中对 MDM2 的依赖性更强；在 GDSC2 的 198 种药物中，Nutlin 3a 的相关性最高。
与P2评分呈强相关。在独立生物样本库中，TP53野生型细胞系（17个）对nutlin-3的敏感性高于突变型细胞系（48个）（log(IC50)中位数分别为1.386和4.283）。
结论：MDM2启动子选择（P1/P2）与癌细胞的谱系特征以及肿瘤组织的分泌性、富含黏蛋白的特征共同变化，这与其在抑制p53之外还发挥分子开关作用相一致。MDM2 P1/P2比值可通过RT-qPCR或靶向NGS测定，是一种候选分子分类与治疗分层生物标志物，可稳健地对应CMS、MSI和TP53突变状态。
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关键词：结直肠癌 · MDM2启动子选择 · 细胞谱系可塑性 · 分子分型 · TP53与药物敏感性
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.21.753357v1?rss=1