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中华结直肠疾病电子杂志

中华结直肠疾病电子杂志 ›› 2025, Vol. 14 ›› Issue (01) : 53 -61. doi: 10.3877/cma.j.issn.2095-3224.2025.01.006

论著

KDM4C 在结肠癌中的表达及临床意义
曾兵1,2,3, 李锦宏4, 辛海洋4, 刘付恒1,2,3, 元志龙1,2,3, 甘文昌1,2,3, 蔡灿锋4, 李英儒1,2,3,†()   
  1. 1. 510655 广州，中山大学附属第六医院普通外科 疝和腹壁外科
    2. 510655 广州，广东省结直肠盆底疾病研究重点实验室
    3. 510655 广州，广州市黄埔区中六生物医学创新研究院
    4. 511518 广州医科大学附属清远医院（清远市人民医院）普通外科，胃肠外科
  • 收稿日期:2024-09-30 出版日期:2025-02-25
  • 通信作者: 李英儒
  • 基金资助:
    国家临床重点专科项目；国家自然科学基金项目（No.81973858，No.82172790）广东省自然科学基金项目（No.2019A1515011200）广东省消化系统疾病临床医学研究中心项目（No.2020B1111170004）广东省中医药局科研课题（No.20211086，No.20221094）广东省医学科学技术研究基金项目（No.A2021061）广州市科技计划项目（No.2023A04J1816）

Expression and clinical significance of KDM4C in colorectal cancer

Bing Zeng1,2,3, Jinhong Li4, Haiyang Xin4, Fuheng Liu1,2,3, Zhilong Yuan1,2,3, Wenchang Gan1,2,3, Canfeng Cai4, Yingru Li1,2,3,†()   

  1. 1. Department of General Surgery， Hernia and Abdominal Wall Surgery， Sun Yatsen University， Guangzhou 510655， China
    2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Colorectal and Pelvic Floor Diseases， Sun Yatsen University， Guangzhou 510655， China
    3. Biomedical Innovation Center， the Sixth Affiliated Hospital， Sun Yatsen University， Guangzhou 510655， China
    4. Department of General Surgery， Department of Gastrointestinal Surgery， Affiliated Qingyuan Hospital， the Sixth Clinical Medical School， Guangzhou Medical University，Qingyuan People's Hospital， Qingyuan 511518， China
  • Received:2024-09-30 Published:2025-02-25
  • Corresponding author: Yingru Li
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引用本文：

曾兵, 李锦宏, 辛海洋, 刘付恒, 元志龙, 甘文昌, 蔡灿锋, 李英儒. KDM4C 在结肠癌中的表达及临床意义[J/OL]. 中华结直肠疾病电子杂志, 2025, 14(01): 53-61.

Bing Zeng, Jinhong Li, Haiyang Xin, Fuheng Liu, Zhilong Yuan, Wenchang Gan, Canfeng Cai, Yingru Li. Expression and clinical significance of KDM4C in colorectal cancer[J/OL]. Chinese Journal of Colorectal Diseases(Electronic Edition), 2025, 14(01): 53-61.

目的

探讨赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶4C（KDM4C）在结肠癌组织中的表达及临床意义。

方法

采用免疫组化染色法检测KDM4C 在结肠癌组织及癌旁组织中的表达，分析KDM4C 表达与临床病理因素以及预后的关系。利用TCGA 数据库分析KDM4C 在结肠癌组织与正常组织中的差异表达，Kaplan-Meier 法分析其与结肠癌生存预后的关系。GSE108989 单细胞数据分析KDM4C 在各细胞群中的分布。采用quanTIseq 法分析KDM4C 与结肠癌组织中免疫细胞浸润之间的关系。CCK-8 实验检测KDM4C 对结肠癌细胞增殖和药物敏感性的影响。

结果

免疫组化结果显示KDM4C 在结肠癌组织中的表达高于癌旁组织（Z= -5.722，P＜0.001）。KDM4C 表达与肿瘤大小（χ2=6.473，P=0.011）、浸润深度（χ2=4.146，P=0.020）、淋巴结转移（χ2=6.473，P=0.011）、TMN 分期（χ2=5.840，P=0.016）以及化疗耐药（χ2=5.38，P=0.032）相关。TCGA 数据库分析显示KDM4C mRNA 在结肠癌组织中的表达显著高于正常结肠黏膜组织（Z= -2.297，P=0.021）。生存分析显示KDM4C 高表达患者的总生存率显著低于低表达组，差异有统计学意义（χ2=6.772，P=0.0093）。亚组分析显示，在右半结肠癌中KDM4C 高表达组患者总生存率显著低于低表达组（χ2=4.691，P=0.0303）。GSE108989 单细胞测序分析显示KDM4C 在CD4Tconv、CD8T、CD8Tex、Tprolif 以及Treg 细胞中均有表达。免疫浸润分析显示KDM4C 的表达与B 细胞、M2 型巨噬细胞、中性粒细胞、Treg 细胞等浸润相关。下调KDM4C 的表达可抑制结肠癌细胞HCT116 和SW480 的增殖活力，以及增强结肠癌细胞对奥沙利铂的敏感性。

结论

KDM4C 在结肠癌组织中高表达，与不良生存预后相关。下调KDM4C 可抑制肠癌细胞的增殖活力，以及增强肠癌细胞的化疗敏感性。

关键词: 结肠肿瘤, 赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶4C, 预后

Objective

To investigate the expression of KDM4C in colon cancer tissue and its clinical implications.

Methods

The expression of KDM4C in colon cancer was detected using immunohistochemistry.The relationship between KDM4C and clinical pathological factors as well as prognosis was analyzed.The expression status of KDM4C was also analyzed using TCGA database， and its relationship with survival prognosis was further investigated using the Kaplan-Meier method.Single-cell analysis from GSE108989 was performed to examine the distribution of KDM4C across various cell types.A quanTIseq approach was utilized to explore the correlation between KDM4C and immune cell infiltration in colon cancer.The effect of KDM4C on the proliferation and drug sensitivity of cancer cells was assessed using CCK-8 experiment.

Results

KDM4C expression in colon cancer tissues was higher than that in adjacent non-cancerous tissues （Z= -5.722， P＜0.001）.The expression of KDM4C was correlated with tumor size （χ2=6.473， P=0.011）， invasion depth （χ2=4.146， P=0.020）， lymph node metastasis （χ2=6.473， P=0.011），TNM staging （χ2=5.840， P=0.016）， and chemotherapy resistance （χ2=5.38， P=0.032）.TCGA database revealed significantly higher expression of KDM4C mRNA in colon cancer compared to normal colon mucosal tissue （Z= -2.297， P＜0.001）.Survival analysis indicated that patients with high KDM4C expression had a significantly lower overall survival rate compared to those with low expression， the difference being statistically significant.Subgroup analysis revealed that patients with high KDM4C expression in right-sided colon cancer had significantly lower overall survival compared to those with low expression， （χ2=4.691，P=0.0303）.Single-cell sequencing analysis of GSE108989 showed that KDM4C was expressed in CD4Tconv，CD8T， CD8Tex， Tprolif， and Treg cells.Immunoinfiltration analysis revealed that KDM4C expression was associated with infiltration by B cells， M2 macrophages， neutrophils， and Tregs.Downregulation of KDM4C expression inhibited the proliferation activity of colorectal cancer cells HCT116 and SW480， and enhanced their sensitivity to oxaliplatin.

Conclusion

High KDM4C expression is associated with poor survival prognosis in colon cancer.Downregulation of KDM4C can inhibit the proliferation of colorectal cancer cells，and enhance their chemosensitivity.

Key words: Colonic neoplasms, Lysine-specific demethylase 4C, Prognosis
图1 KDM4C 在结肠癌组织中的表达。1A：免疫组化代表性染色图：结肠癌（a 强阳性，b 中度阳性，c 弱阳性）；癌旁组织（d 阴性）。1B：KDM4C 在结肠癌组织和癌旁组织中的分布情况。1C～1D：TCGA 数据库分析KDM4C 在结肠癌组织和正常组织中的差异表达情况，以及不同病理亚型中的差异表达情况。***P＜0.001，ns 表示差异无统计学意义
表1 KDM4C 表达与结肠癌临床病理因素的关系［例（%）］
因素 KDM4C χ 2 值 P 值
低表达组（n=21） 高表达组（n=32）
性别 0.535 0.465
男性 9（42.9） 17（53.1）
女性 12（57.1） 15（46.9）
年龄（岁） 0.260 0.291
＜50 2（22.2） 7（77.8）
≥ 50 19（43.2） 25（56.8）
术前CEA（ng/mL） 0.154 0.695
≤ 5 10（47.6） 17（53.1）
＞5 11（52.4） 15（46.9）
肿瘤部位 1.388 0.239
右半结肠 9（42.9） 19（59.4）
左半结肠 12（57.1） 13（40.6）
肿瘤大小（cm） 6.473 0.011
＜5 16（76.2） 13（40.6）
≥ 5 5（23.8） 19（59.4）
分化程度 1.716 0.190
高/ 中分化 20（95.2） 25（78.1）
低分化 1（4.8） 7（21.9）
续表
因素 KDM4C χ 2 值 P 值
低表达组（n=21） 高表达组（n=32）
脉管神经侵犯 3.112 0.078
无 15（71.4） 15（46.9）
有 6（28.6） 17（53.1）
浸润深度 4.146 0.02
T1～T2 4（19.0） 0（0.0）
T3～T4 17（81.0） 32（100.0）
淋巴结转移 6.473 0.011
无 16（76.2） 13（40.6）
有 5（23.8） 19（59.4）
TNM 分期 5.840 0.016
Ⅰ ～ Ⅱ 15（71.4） 12（37.5）
Ⅲ ～ Ⅳ 6（28.6） 20（62.5）
图2 KDM4C 的表达与结肠癌预后的关系。2A：本研究数据集；2B：GSE17538 数据集；2C：TCGA 数据集；2D：右半结肠亚组分析
图3 单细胞测序分析。3A：不同病例中细胞分布情况；3B：单细胞细胞聚类图，不同颜色代表不同类型的细胞；3C：KDM4C 在不同细胞中的表达分布情况；3D：KDM4C 在不同细胞中的表达丰度
图4 免疫浸润分析。4A：KDM4C 表达与B 细胞浸润正相关；4B：KDM4C 表达与M2 型巨噬细胞浸润正相关；4C：KDM4C 表达与中性粒细胞浸润正相关；4D：KDM4C 表达与Treg 细胞浸润正相关
图5 KDM4C 对结肠癌细胞增殖的影响。5A：Western blot 实验检测KDM4C 的敲除效率；5B：抑制KDM4C 的表达对HCT116 和SW480 细胞增殖的影响，***P＜0.001
图6 KDM4C 对结肠癌细胞化疗敏感性的影响。6A：敲低KDM4C 增强HCT116 细胞对奥沙利铂的敏感性；6B：敲低KDM4C 增强SW480 细胞对奥沙利铂的敏感性
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