在sintilimab治疗中绘制甲状腺免疫相关腺病（thyroid irAEs）的遗传-转录图谱：迈向基于生物标志物的免疫毒性预测

《Frontiers in Immunology》：Mapping the genetic–transcriptional landscape of thyroid irAEs in sintilimab therapy: toward biomarker-guided immunotoxicity prediction

甲状腺免疫相关不良反应（irAEs）的遗传-转录调控网络在sintilimab治疗非小细胞肺癌（NSCLC）中的研究。通过整合全基因组重测序（WGR）和纵向RNA测序，分析基线、首次治疗后、第二次治疗后三阶段样本，利用LCGI算法筛选出13个持续变化的差异表达基因（DEGs），结合PPI网络和cis-eQTL映射，揭示了C3补体-基质轴为核心驱动机制，涉及PDGFRB、SPP1、C1Q等关键基因，为精准预测和干预提供了理论依据。

　　本研究通过整合全基因组重测序（WGR）与纵向转录组学分析，探讨了在非小细胞肺癌（NSCLC）患者接受 sintilimab 治疗期间，甲状腺免疫相关不良事件（irAEs）的遗传-转录调控网络。sintilimab 是一种针对 PD-1 的全人源 IgG4 单克隆抗体，已被证明在 NSCLC 治疗中具有显著的临床疗效，但其引起的甲状腺毒性问题日益受到关注。这种毒性包括甲状腺功能减退、甲状腺功能亢进以及破坏性甲状腺炎，严重干扰患者的治疗进程和生活质量。因此，明确其分子机制并识别具有预测和治疗价值的生物标志物，对于实现精准医疗至关重要。

研究采用前瞻性设计，从 NSCLC 患者中收集了三种时间点的外周血样本：基线（BT）、首次治疗后（A1T）和第二次治疗后（A2T）。通过 RNA 测序（RNA-seq）和 30× 全基因组重测序技术，获取了基因表达和遗传变异的详细数据。为了筛选出具有持续表达变化的差异表达基因（DEGs），研究者使用了纵向一致性基因交集（LCGI）算法，该算法能够排除那些在基线阶段已存在表达差异的基因，从而更准确地识别出与治疗相关的持续性变化。随后，这些 DEGs 与蛋白-蛋白相互作用（PPI）网络分析和 cis 表达数量性状位点（cis-eQTL）映射相结合，以确定与甲状腺 irAEs 有关的关键基因和调控单核苷酸多态性（SNPs）。

研究结果表明，LCGI 方法筛选出的 13 个 DEGs 在治疗后两个阶段均表现出一致的表达变化趋势，其中 2 个基因被上调，11 个基因被下调。进一步整合这些 DEGs 与传统的差异表达基因特征，发现了一个功能上高度协调的基因模块，C1QA/B/C、FLT1、TEK、PDGFRB、SPP1 和 HLA-DPB1 被认为是甲状腺 irAEs 的关键调控因子。此外，cis-eQTL 分析揭示了 500 个与 153 个基因表达变化显著相关的 SNPs。研究者还发现了一个名为“C3 补体-基质轴”的关键节点，该轴通过促进巨噬细胞向促炎表型极化，进而推动甲状腺 irAEs 的发生。基于优化后的 PPI 网络，研究团队提出了一个级联病理模型，该模型描述了一个自我维持的反馈循环，驱动了甲状腺自身免疫的逐步发展和不可逆损伤。

在患者特征分析中，共有 29 名 NSCLC 患者参与了本研究。其中，21 名患者（72.41%）在基线阶段甲状腺功能正常，包括 T3、T4、FT3、FT4 和 TSH 水平均在正常范围内，并且在治疗后 TSH 水平也保持正常。而其余 8 名患者（27.59%）在治疗后出现了 TSH 异常。值得注意的是，这两个组在性别、年龄、肿瘤组织类型、疾病分期、伴随用药方案以及基线甲状腺功能参数方面均无显著差异。这一结果表明，甲状腺 irAEs 的发生可能与个体的遗传背景密切相关，而非单纯的临床或人口学特征。

在转录组学分析中，研究者利用 LCGI 方法筛选出 13 个具有持续表达变化的 DEGs，包括两个上调基因和 11 个下调基因。通过进一步的 GO 功能注释和 KEGG 通路富集分析，研究发现补体激活是甲状腺 irAEs 的核心生物学过程之一，同时涉及神经-免疫交叉对话以及代谢和运输通路的扰动。KEGG 分析进一步揭示了 18 个 DEGs 在多个通路中的富集，其中 11 个通路被显著标记。这些通路包括补体和凝血级联反应（hsa04610）以及 MAPK 信号通路（hsa04010）。通过构建 PPI 网络，研究者识别出多个关键调控节点，包括 PDGFRB、TEK、FLT1、C1QB、SPP1、C1QC 和 HLA-DPB1。其中，PDGFRB、TEK 和 FLT1 被认为是影响血管内皮稳定性的核心基因，它们的表达变化可能直接导致血管屏障功能受损，进而促进炎症细胞的浸润。

SPP1（分泌磷酸蛋白 1，也称为骨桥蛋白）在 PPI 网络中被识别为一个关键的调控节点。SPP1 在先天性和适应性免疫反应中起着重要作用，能够调节免疫细胞的激活、增殖和分化，从而精细调控免疫反应的强度。SPP1 通过与整合素（如 αvβ3）和 CD44 受体相互作用，促进免疫细胞向炎症部位迁移，可能在 irAEs 的发病机制中发挥关键作用。此外，SPP1 还能够调节关键促炎细胞因子的分泌，如 IL-1β、TNF-α 和 IL-6，同时抑制 CD8+ 细胞毒性 T 细胞的活性。已有研究表明，SPP1 的高表达与多种癌症中免疫细胞的浸润密切相关，可能在构建免疫抑制性肿瘤微环境中起到重要作用。同时，SPP1 的遗传变异已被证实与系统性红斑狼疮（SLE）和类风湿性关节炎（RA）等自身免疫疾病的易感性和临床严重程度显著相关，进一步支持其作为甲状腺 irAEs 生物标志物的潜力。

C1QA、C1QB 和 C1QC 也构成了一个重要的 PPI 子网络，它们共同参与了甲状腺 irAEs 的发生。C1q 是一种六聚体蛋白复合物，由这三个亚基组成，其主要功能是维持免疫稳态，通过清除免疫复合物、调节吞噬作用、平衡细胞因子产生以及调控 T 细胞亚群来实现。C1q 的功能障碍已被直接与 SLE 和 RA 等自身免疫疾病的发生和进展相关联，表明其在免疫耐受和疾病易感性中的关键作用。在 A1T 阶段，C1QA、C1QB 和 C1QC 的转录水平显著高于对照组，这提示免疫系统在 sintilimab 治疗后的超激活状态可能增加了患者对甲状腺 irAEs 的易感性。

研究还发现，FLT1、PDGFRB 和 TEK 的表达下调可能破坏血管内皮的稳定性，从而影响 ANGPT/TIE2 信号通路的正常功能。这种破坏可能导致 VE-钙粘蛋白介导的黏附连接功能失调，进而损害内皮屏障的完整性，显著增加血管通透性。同时，PDGFRB 的表达上调可能加剧屏障功能的破坏，促进血管渗漏和炎症细胞的浸润。这些基因的表达变化与补体系统的激活相互作用，进一步推动了甲状腺 irAEs 的发展。

此外，C1QA、C1QB 和 C1QC 的上调激活了经典的补体级联反应，促进了 C3 转换酶的形成以及膜攻击复合物（MAC）的产生，这些复合物能够直接导致甲状腺滤泡细胞的裂解。同时，角蛋白（如 KRT72、KRT73 和 KRT18）的表达下调可能破坏细胞骨架的稳定性，从而加剧补体介导的组织损伤，释放自身抗原如甲状腺球蛋白（Tg）和甲状腺过氧化物酶（TPO）。SPP1 表达的减少会损害巨噬细胞对凋亡细胞的清除能力，导致抗原暴露增加，同时干扰 Treg/Th17 细胞的平衡，从而降低免疫抑制作用，放大促炎反应。这些抗原被上调的 HLA-DPB1 抗原呈递细胞高效呈递，进而激活自身反应性 CD4+ T 细胞，这些 T 细胞分泌干扰素-γ（IFN-γ），进一步上调 HLA-DPB1 表达和补体产生，形成一个自我维持的反馈循环，最终导致甲状腺自身免疫损伤的持续加剧。

通过 STRING 数据库对 eQTL 目标基因进行分析，研究者识别出 12 个与 11 个候选基因（包括 FLT1、PDGFRB、TEK、C1QA、C1QB、C1QC、HLA-DPB1、SPP1、KRT72、KRT73、KRT18）直接相互作用的基因。这些基因与 75 个 SNPs 相关联，其中 C3 被发现为一个核心连接基因，与 SPP1、C1QA/B/C 等关键机制基因直接相互作用，同时与三个特定 SNPs（rs189966229、rs9749508 和 rs148292769）相关联。这揭示了一个新的遗传-免疫轴，以 C3 为中心，将遗传易感性与补体介导的甲状腺 irAEs 相关联。通过这一轴，遗传变异可能转化为下游效应途径，进而驱动甲状腺自身免疫的病理过程。

研究的结论强调了补体驱动机制在甲状腺 irAEs 中的核心作用，并提出了一个基于遗传-转录调控网络的精准风险预测和干预策略。该策略旨在在保持抗肿瘤疗效的同时，有效缓解自身免疫毒性。然而，研究也指出了其局限性，包括样本量较小和随访时间有限，这些因素可能影响结果的全面性和可重复性。因此，未来的研究需要在更大的临床队列中进行验证，并通过体外和体内实验进一步探讨 SNPs 功能的机制，以明确其与 irAEs 发病之间的因果关系。

总体而言，本研究通过整合全基因组重测序和纵向转录组学分析，构建了一个全面的遗传-转录调控框架，揭示了 sintilimab 治疗期间甲状腺 irAEs 的分子机制。研究结果不仅为理解免疫毒性提供了新的视角，也为精准免疫治疗策略的制定提供了理论依据。随着对免疫相关不良事件的深入研究，未来的临床实践有望在个体化治疗方案的设计中，更好地平衡抗肿瘤效果与免疫安全性，从而提高 NSCLC 患者的治疗成功率和生活质量。