可溶性CTLA-4与高危基因变异：探索胰腺导管腺癌新型诊断与预后生物标志物

《Biochemistry and Biophysics Reports》：Soluble CTLA-4 and high-risk genetic variants: A new frontier in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) biomarkers

本研究针对胰腺导管腺癌（PDAC）诊断困难、预后差的问题，首次在埃及人群中探讨了CTLA-4基因多态性（rs231726、rs11571317、rs13384548）和可溶性CTLA-4（sCTLA-4）水平与PDAC风险的关联。研究发现rs231726 TT基因型和T等位基因使PDAC风险分别增加6.28倍和3.80倍，且与晚期疾病分级、高CA19-9和CEA水平相关；rs11571317 CC基因型和C等位基因也显著增加患病风险。sCTLA-4水平在PDAC患者中显著升高，并与肿瘤标志物正相关。该研究为PDAC的早期诊断和预后评估提供了新型生物标志物，对精准医疗具有重要意义。

　　

胰腺癌，尤其是其最主要的亚型胰腺导管腺癌（PDAC），因其隐匿性强、早期诊断困难，被发现时往往已处于晚期，导致治疗效果极差，五年生存率仅为约10%，被欧洲胃肠病学联合会列为“医疗紧急事件”。这种严峻的现状主要源于缺乏高效、特异的早期诊断方法。目前临床上广泛使用的肿瘤标志物，如碳水化合物抗原19-9（CA19-9）和癌胚抗原（CEA），其敏感性和特异性均不理想，无法满足早期筛查和精准预后评估的需求。因此，寻找新的、可靠的生物标志物成为攻克胰腺癌难题的关键突破口。

随着免疫疗法的兴起，免疫检查点分子成为了肿瘤研究的热点。细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）作为免疫检查点抑制剂的“领导者”，在抑制T细胞活化、调控免疫应答中扮演着核心角色。它通过与其配体CD80/CD86结合，以远高于共刺激分子CD28的亲和力，竞争性地抑制T细胞的活化信号，从而导致T细胞功能耗竭或无反应性，为肿瘤细胞逃避免疫监视提供了可乘之机。除了膜结合形式的CTLA-4，其可溶性形式（sCTLA-4）也存在于肿瘤微环境中，同样具有抑制效应T细胞功能的作用。此外，CTLA-4基因的单核苷酸多态性（SNPs）可能影响其表达水平或功能，进而与多种癌症的易感性相关。然而，在PDAC这一特定领域，CTLA-4基因多态性及其与sCTLA-4的关联尚未被深入探索。

为此，发表在《Biochemistry and Biophysics Reports》上的一项由埃及Theodor Bilharz研究所免疫学系Marwa Hassan、Yasmine Elhusseny、Fatma Elbatol Agamy、Mariam Magdy Azmy和Mahmoud Balata共同完成的研究，首次在埃及人群中系统性地探讨了CTLA-4基因的三个特定SNPs（rs231726, rs11571317, rs13384548）以及血清sCTLA-4水平与PDAC发病风险、疾病严重程度的关联，旨在为PDAC的早期诊断和个体化治疗提供新的见解和工具。

为了开展这项研究，研究人员主要采用了几个关键技术方法。研究纳入了125名经临床、生化及影像学确诊的PDAC患者和125名年龄、性别匹配的健康对照者，所有参与者均来自埃及Theodor Bilharz研究所。研究人员通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测了所有受试者血清中的sCTLA-4水平。同时，从血液样本中提取基因组DNA，并利用基于TaqMan探针的实时荧光定量PCR（qPCR）技术对CTLA-4基因的三个SNPs（rs231726, rs11571317, rs13384548）进行基因分型。最后，运用SPSS统计软件包进行Hardy-Weinberg平衡检验、卡方检验、计算优势比（OR）、方差分析（ANOVA）以及Spearman相关性分析等，以评估基因型、等位基因频率与PDAC风险的关联，以及sCTLA-4与临床参数的相关性。

3.1. 研究参与者的特征

参与研究的250名受试者（包括157名男性和93名女性，年龄范围35-81岁）在年龄、性别和吸烟习惯上没有显著差异，确保了病例组与对照组基线资料的可比性。正如预期，PDAC患者组的CA19-9和CEA水平显著高于健康对照组，但这两个传统肿瘤标志物的水平与疾病的临床分级（根据影像学分为1-3级）并无显著关联，这凸显了寻找与疾病进展相关的新标志物的必要性。

3.2. rs231726与PDAC风险及临床参数的关联

分析结果显示，rs231726多态性与PDAC风险密切相关。与健康对照组相比，PDAC患者中TT基因型和T等位基因的频率显著增高。携带TT基因型的个体患PDAC的风险增加了6.28倍，T等位基因携带者的风险增加了3.80倍。相反，CC基因型似乎对PDAC的发生具有保护作用。更重要的是，TT基因型的分布与疾病的严重程度显著相关，在病情最重的3级患者中，超过一半（53.70%）携带TT基因型。此外，携带TT基因型的患者其CA19-9和CEA水平也最高，表明该基因型不仅与患病风险相关，还与肿瘤负荷和恶性程度有关。

3.3. rs11571317与PDAC风险及临床参数的关联

对于rs11571317多态性，研究发现CC基因型和C等位基因是PDAC的危险因素。携带CC基因型的个体患病风险增加了4.91倍，C等位基因携带者的风险增加了3.49倍。然而，与rs231726不同，rs11571317的基因型分布与PDAC的临床分级没有显著关联，即它主要影响患病易感性，而与疾病严重程度关系不大。尽管如此，携带CC基因型的患者其CA19-9和CEA水平仍显著高于其他基因型携带者。

3.4. rs13384548分析与PDAC风险

与上述两个SNP形成鲜明对比的是，rs13384548（G > A）多态性的基因型和等位基因分布在PDAC患者和健康对照组之间没有显著差异。无论是GG、GA还是AA基因型，均未显示出与PDAC风险的显著关联。这表明该位点的遗传变异可能不参与埃及人群PDAC的发病过程。

3.5. sCTLA-4水平及其与CTLA-4基因型的关联

在蛋白质水平上，研究发现在PDAC患者血清中，sCTLA-4的水平显著高于健康对照，并且在疾病分级最高的3级患者中sCTLA-4水平达到峰值。进一步分析sCTLA-4与基因型的关系发现，sCTLA-4水平在携带高风险rs231726 TT基因型的个体中显著高于携带CC或CT基因型的个体。然而，sCTLA-4水平与rs11571317的基因型没有关联。

3.6. sCTLA-4水平与PC生物标志物的相关性

为了评估sCTLA-4的临床潜力，研究人员分析了其与现有肿瘤标志物的关系。Spearman相关性分析显示，sCTLA-4水平与CA19-9和CEA均呈显著的正相关，尽管相关系数分别为0.267和0.371，属于弱到中度相关，但这表明sCTLA-4作为免疫相关标志物，其变化与肿瘤负荷存在一定的同步性。

在讨论部分，作者深入阐释了本研究结果的潜在生物学意义和临床价值。CTLA-4作为关键的免疫刹车，其基因变异通过影响表达水平或功能，可以改变个体对肿瘤的免疫监视能力。rs231726位于CTLA-4基因的外显子1，其TT基因型可能导致CTLA-4功能增强，从而更强烈地抑制抗肿瘤免疫应答，这解释了其与高患病风险、晚期疾病和高水平sCTLA-4的关联。rs11571317位于5‘非翻译区（5’UTR），可能影响转录因子SP1的结合，C等位基因被认为与更高的CTLA-4表达相关，从而增加癌症风险，本研究在PDAC中验证了这一假设。而rs13384548位于3‘非翻译区（3’UTR），虽被报道可能影响microRNA结合进而调节基因表达，但在本研究的PDAC队列中未显示关联，提示不同免疫通路在不同癌种中的作用存在差异。

本研究最重要的发现之一是将sCTLA-4与PDAC联系起来。sCTLA-4可以直接在肿瘤微环境中发挥免疫抑制作用，帮助肿瘤逃逸。本研究观察到PDAC患者sCTLA-4水平升高，且与疾病严重程度及高风险基因型相关，这使其有潜力成为一个有价值的预后生物标志物，弥补了CA19-9和CEA在判断疾病进展方面的不足。

综上所述，这项开创性的研究首次在埃及PDAC患者中揭示了CTLA-4基因特异性多态性（特别是rs231726和rs11571317）以及sCTLA-4蛋白水平与疾病发生和发展的密切关联。这些发现不仅深化了对PDAC免疫逃逸机制的理解，更重要的是为开发新的诊断工具和实现风险分层提供了强有力的候选生物标志物。将遗传信息（SNPs）与循环蛋白标志物（sCTLA-4）相结合，有望构建更精准的PDAC风险评估模型，对于高危人群的筛查、早期诊断以及未来可能指导CTLA-4靶向免疫疗法的应用都具有重要的转化医学意义。尽管研究存在单中心、样本量有限以及缺乏功能验证等局限性，但其结果无疑为在精准肿瘤学框架下改善PDAC这一顽疾的临床管理开辟了新的前沿方向。