結直腸癌（Colorectal
cancer ，CRC）是最常見的癌癥之一，國際癌癥研究機構2018年的數據顯示全球CRC每年約有180萬的新增病例，90萬的死亡病例。結直腸癌已經成為第三大惡性腫瘤，也是導致癌癥死亡的第二大原因。
組織病理學對指導治療方案和預測預后有著關鍵性的作用。 通常大多數I期患者可以手術切除治愈，而III期患者則需要采取輔助化療以改善預后。 部分預后標記物可用來識別具有高復發風險且需要后續治療的II期患者。 但是，化療后的長期效果仍存在很大差異。 所以，需要加入其他生物標記物來判定化療有效性。癌癥干細胞（CSC）存在腫瘤組織中的細胞亞群里，通過自我更新和無限增殖維持著腫瘤細胞群的生命力。SOX2（sex-determining region-Y homeobox-2）是在胚胎發育過程中至關重要的轉錄因子，用于維持多潛能性的干細胞。已有研究表明SOX2可作為CSC的標記物，并且能夠逃脫免疫識別形成轉移微環境造成致癌性增強
西澳大利亞醫學院的Platell教授團隊早期對一組III期結腸癌患者的研究表明，結果顯示高SOX2 +細胞密度與不良預后相關。但是，其中大多數患者已經接受了輔助化療，因此無法客觀評估SOX2的預后效果與其作為對化療無反應的預測指標。本次實驗是評估SOX2能否作為真正的結直腸癌預后的指標還是僅僅化療反應的指標。
SOX2染色TMA樣本來自797個II期和III期結直腸癌患者，其中大部分未接受過化療。利用StrataQuest圖像分析軟件（TissueGnostics）對SOX2 +細胞密度進行定量分析；使用Kaplan–Meier估計和Cox評估總體生存期。發現高SOX2 +細胞密度與較差的總體存活率無關。而且，所有患者在接受5-氟尿嘧啶（5-FU）治療后生存率均得到顯著改善。因此，SOX2 +的細胞密度與預后或化療獲益無關。本次實驗結論與早期的研究相反，早期研究中，除5-FU外，大多數患者還接受奧沙利鉑治療。這表明SOX2可以預測對奧沙利鉑治療的反應，但不能預測5-FU。
該文章發表在Cancers上。
實驗部分：
TMA組織芯片制備和SOX2染色樣本的定量分析方法是本次實驗的關鍵。
SOX2是異質性表達標記物，利用TMA技術可能會增加假陰性的可能，高表達的患者數量增多。這是TMA的普遍局限性。
關于數字圖像分析，之前的研究中，使用其他軟件量化分析SOX2，實驗結果顯示18％患有高密度SOX2 +細胞腫瘤。而在本研究中，使用StrataQuest軟件只有10％。StrataQuest軟件通過調節散點圖的cut-off線可以消除由于背景染色或組織碎片產生假陽性信號。
使用StrataQuest軟件進行SOX2陽性細胞識別和量化分析的工作流：
首先利用StrataQuest軟件一鍵拆色功能自動識別出SOX2-DAB（棕色）與蘇木素（藍色）染色通道，并生成灰度圖，便于后續查看各通道拆**況。而后由于SOX2表達定位于細胞核中，我們可以利用DAB通道的灰度圖進行核識別，以下是識別并利用紫色圈出的在DAB（棕色）通道（A）和原始彩色圖像（B）上的SOX2細胞。然后對識別到細胞進行量化分析，包括細胞核面積、蘇木素及DAB染色強度等參數，以上數據均可自動生成二維散點圖，且散點圖中的每個點與所需的有效細胞對應。
圖1. SOX2染色組織樣本圖像及定量分析
（A）SOX2低表達樣本圖像
（B）SOX2高表達樣本圖像
（C）SOX2高表達樣本StrataQuest軟件分析圖像。
SOX2染色主要集中在癌細胞的細胞核（圖1）。 II期的36例患者（8.1％）和III期疾病的44例患者（12.5％）被認為具有較高的SOX2 +細胞密度（表1）。 未發現高SOX2表達與臨床病理變量之間存在顯著相關性。
圖中為DAB染色強度（X軸）與蘇木素染色強度(Y軸)的散點圖，利用樣本數據信息，GATE設門圈選出SOX2陽性細胞群（C），并利用正反向回溯功能驗證該細胞群分析結果，確保準確性，避免假陰性的出現。散點圖中紅色圈選代表SOX2+細胞，綠色圈選代表SOX2-細胞（C）。樣本原圖中識別并紅色圈出的SOX2+細胞及綠色圈出的SOX2-細胞（D）。