基于孟德尔随机化的代谢物-免疫轴因果推断揭示弥漫大B细胞淋巴瘤新型治疗靶点

《Hormones & Cancer》：Deciphering the causal relationships between plasma metabolites, peripheral cells, inflammatory factors and DLBCL for discovering novel therapeutic targets

本研究通过整合孟德尔随机化(MR)分析与网络药理学方法，系统评估了1400种血浆代谢物、760种外周细胞及132种炎症因子与弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)的因果关联。研究发现52种代谢物、58种外周细胞及8种炎症因子与DLBCL风险显著相关，鉴定出5个免疫细胞在6种代谢物与DLBCL关联中起中介作用，并通过分子对接和动力学模拟验证了MED1和SULT1A2靶点的成药潜力，为DLBCL的代谢免疫治疗策略提供了新视角。

　　

弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)作为非霍奇金淋巴瘤中最常见的亚型，尽管标准免疫化疗方案R-CHOP可使60%患者获得临床治愈，仍有40%患者面临治疗耐药或复发困境。这种高度异质性疾病的发病机制涉及基因-环境交互作用、慢性免疫失调及血浆代谢重塑等多因素参与，但目前缺乏特异性生物标志物和药物靶点。尤其值得注意的是，代谢重编程在DLBCL发生发展中的作用逐渐被揭示，但代谢物与免疫微环境的交互网络如何影响淋巴瘤进程仍未知。

为系统解析代谢-免疫轴在DLBCL中的作用机制，上海交通大学医学院附属瑞金医院徐明团队联合多家机构，在《Discover Oncology》发表了题为"Deciphering the causal relationships between plasma metabolites, peripheral cells, inflammatory factors and DLBCL for discovering novel therapeutic targets"的研究论文。该研究创新性地整合多组学孟德尔随机化(Mendelian randomization, MR)框架与计算生物学方法，揭示了代谢物通过免疫细胞介导影响DLBCL风险的因果路径，并筛选出具有治疗潜力的靶点化合物。

研究人员采用的核心技术方法包括：基于大规模基因组关联研究(GWAS)汇总数据的双向孟德尔随机化分析（样本来源涵盖CLSA队列8299人、SardiNIA项目3757人、UK Biobank队列408,112人、芬兰队列8293人及FinnGen R11数据库346,491人），中介效应检验（Sobel检验），总结级数据孟德尔随机化(SMR)分析，异质性依赖工具变量(HEIDI)检验，以及分子对接（AutoDock Vina）、分子动力学模拟（Gromacs 2020.6和Amber 20软件）等计算生物学手段。

3.1 血浆代谢物与DLBCL的因果关联

逆方差加权(IVW)分析显示29种代谢物为DLBCL风险因素（OR>1），23种为保护因素（OR<1）。这些代谢物主要涉及氨基酸(31.1%)、脂质(22.2%)和外源性物质(13.3%)等类别。反向MR分析进一步证实DLBCL遗传易感性与127种代谢物存在反向因果关联。

3.2 外周细胞与DLBCL的因果关联

在760种外周细胞中，58种与DLBCL存在显著因果关联，包括24种免疫细胞显示保护效应（OR<1），33种免疫细胞和1种血细胞（未成熟网织红细胞）增加DLBCL风险（OR>1）。这些细胞涵盖TBNK细胞(18种)、B细胞(15种)、调节性T细胞(Treg)(9种)等亚群。

3.3 炎症因子与DLBCL的因果关联

研究鉴定出8种炎症因子与DLBCL风险相关，其中单核细胞趋化蛋白3(MCP3)和CD5糖蛋白显示保护作用，其余为风险因素。这些发现提示炎症微环境调控在DLBCL发病中具有特异性作用。

3.4 代谢通路富集分析

通过MetaboAnalyst 6.0和RaMP-DB 2.0平台进行的代谢物集富集分析(MSEA)显示，DLBCL相关代谢物显著富集于药物代谢、氨基酸代谢、谷胱甘肽代谢等122条通路。拓扑分析进一步识别出硫酸盐/亚硫酸盐代谢、硫代谢等关键通路。

3.5 中介效应分析

通过两步MR分析发现5种免疫细胞在6种代谢物与DLBCL关联中起中介作用。例如未转换记忆B细胞在2,6-二羟基苯甲酸（中介比例16.81%）和异亮氨酸-磷酸盐比值（17.77%）与DLBCL关联中发挥中介作用；CD3⁺初始CD8⁺T细胞介导α-羟基异己酸酯效应（15.94%）；HLA DR⁺CD4⁺T细胞介导X-21,742效应（19.00%）。这些发现揭示了代谢-免疫交叉对话的具体分子路径。

3.6 预后模型构建

基于SMR鉴定的5个代谢相关基因(MRGs)构建的预后指数(MRGPI)在多变量Cox分析中显示独立预后价值（HR=4.3, 95%CI: 1.7-11.2）。列线图模型在1、3、5年生存率预测中表现出良好校准度，为DLBCL个体化预后评估提供了实用工具。

3.7-3.9 靶点验证与药物预测

通过DSigDB数据库筛选出21种靶向代谢基因的候选化合物，其中阿尔法骨化醇(alfacalcidol)和双氢辣椒素(dihydrocapsaicin)分别与MED1和SULT1A2表现出强结合活性（结合能<-7 kcal/mol）。分子动力学模拟显示复合物在100纳秒内保持稳定，结合自由能计算证实相互作用的热力学可行性。

3.10 丙氨酸扫描验证

丙氨酸扫描突变显示MED1的Leu-261和SULT1A2的Phe-76为关键结合位点（突变能>0.5）。能量计算表明V262M和V262M|L341M双突变体（结合能-9.5 kcal/mol）以及M256R和M256R|T45W突变体（结合能-8.2 kcal/mol）较野生型具有更强结合亲和力。

该研究通过多组学MR框架首次系统描绘了DLBCL的代谢-免疫调控网络，不仅验证了既往发现的糖石胆酸、脱氢表雄酮硫酸盐(DHEAS)等代谢物与DLBCL的关联，还发现了未转换记忆B细胞等新型免疫中介标志物。特别值得注意的是，中介分析揭示特定免疫细胞亚群可抵消代谢物对DLBCL的有害效应，这为理解免疫编辑在淋巴瘤预防中的作用提供了新视角。

研究创新性地将遗传学发现与药物重定位相结合，鉴定出MED1和SULT1A2作为潜在治疗靶点。MED1作为介导复合物核心亚基，通过维生素D受体(VDR)信号通路发挥抑癌作用；SULT1A2则参与雌激素代谢物灭活过程，其阳性关联提示在DLBCL代谢重编程中的特殊价值。阿尔法骨化醇作为VDR激动剂，其抗增殖和免疫调节特性与MED1靶向治疗的协同作用，为克服R-CHOP耐药提供了新思路。

尽管研究存在人群局限性（仅欧洲裔）和计算预测需实验验证等不足，但通过整合孟德尔随机化、网络药理学和计算生物学等多学科方法，构建了从遗传变异到临床治疗的完整研究链条。这种多尺度分析策略为复杂疾病的机制解析和靶点发现提供了范式，也为DLBCL的精准治疗开辟了代谢免疫干预新途径。