阳虚体质通过调节肿瘤免疫微环境，导致透明细胞肾细胞癌的预后较差

《Frontiers in Immunology》：Yang-deficiency constitution drives poor outcomes in clear cell renal cell carcinoma by modulating the tumour immune microenvironment

本研究通过整合转录组数据和单细胞RNA测序，揭示阳虚体质（YDC）与肾透明细胞癌（ccRCC）免疫微环境及预后的关联，识别出MXD3、PLCB2、CCDC88B、DEF6、IFNG等7个关键生物标志物，并验证了中药成分baicalein的潜在治疗作用。

　　本研究聚焦于肾癌中最常见的亚型——清细胞肾细胞癌（ccRCC），探讨了传统中医体质学说中阳虚体质（YDC）对ccRCC免疫微环境和临床预后的影响，并通过整合基因表达谱、单细胞RNA测序和机器学习方法，发现了一些具有重要预后价值的基因标志物，同时筛选出可能具有治疗潜力的草药成分。这些发现不仅揭示了YDC在ccRCC中的生物学作用，还为个性化治疗提供了新的思路。

### 一、背景与研究意义

ccRCC作为肾癌的主要亚型，占据了所有肾癌病例的70%-90%，并且通常在晚期才被诊断，这在很大程度上限制了早期干预的实施。由于缺乏可靠的早期生物标志物，患者的预后评估常常依赖于晚期的病理特征和分子标记。传统中医理论中，体质分类是理解个体对疾病易感性差异的重要工具。其中，阳虚体质被认为与免疫功能异常、代谢紊乱密切相关，而肾脏在中医中被视为调节能量代谢、体液平衡和免疫调节的核心器官。因此，研究YDC与ccRCC之间的关系，有助于揭示中医体质如何通过免疫机制影响肿瘤的发生和发展。

近年来，随着免疫检查点抑制剂（ICIs）的广泛应用，ccRCC的治疗策略逐渐从传统的手术和化疗向免疫调节方向转变。然而，免疫治疗的效果存在显著的个体差异，部分患者对ICIs的反应不佳，这提示我们除了考虑肿瘤本身的分子特征外，还应关注患者的免疫微环境和整体生理状态。YDC作为一种与免疫功能低下相关的体质类型，其潜在的免疫调节作用为ccRCC的个体化治疗提供了新的视角。

### 二、研究方法与技术路线

本研究采用多组学整合分析方法，结合了批量RNA测序（bulk RNA-seq）和单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，构建了一个全面的免疫微环境分析框架。首先，通过差异表达分析（DEGs）和加权基因共表达网络分析（WGCNA），识别了与YDC相关的基因模块。接着，利用机器学习模型（如LASSO-Cox回归和随机森林模型）评估了这些基因对患者生存的预测能力。此外，研究还应用了免疫微环境分析工具（如ESTIMATE、CIBERSORT和CellChat），以揭示免疫细胞浸润和细胞间通信模式的变化。

为了进一步探索YDC相关的草药治疗潜力，研究者构建了一个基于基因集变异分析（GSVA）的评分系统，用于评估622种草药成分对ccRCC相关基因表达模式的调控作用。通过分子对接和体外实验验证，筛选出具有潜在治疗价值的草药成分，其中黄芩素（baicalein）表现出显著的抗肿瘤活性。

### 三、主要研究结果

研究发现，YDC与ccRCC的预后存在显著关联。通过整合YDC和ccRCC的基因表达数据，筛选出九个共同的差异表达基因，包括MXD3、PLCB2、CCDC88B、DEF6、IFNG、TBC1D10C和PLEKHN1。这些基因在ccRCC患者中表现出不同的表达模式，并与免疫细胞浸润、细胞周期调控和细胞凋亡密切相关。特别是IFNG被发现是这些基因中的核心调控因子，其表达水平与CD8+ T细胞、调节性T细胞（Tregs）和M1巨噬细胞的浸润程度存在显著正相关。

进一步的单细胞RNA测序分析显示，这些基因在不同的免疫细胞类型中具有特异性表达。例如，TBC1D10C和DEF6在NK细胞和Tregs中高表达，提示它们可能在调节免疫反应和炎症信号传导中发挥关键作用。此外，研究发现，YDC相关基因的表达模式在肿瘤微环境中存在显著差异，提示这些基因可能通过影响免疫细胞的功能，进而促进ccRCC的进展。

为了验证这些基因的临床意义，研究团队构建了一个基于基因表达的预后模型，并通过Kaplan-Meier生存分析和ROC曲线评估了其预测能力。结果表明，模型能够有效区分高危和低危患者，且MXD3、DEF6和IFNG在模型中表现出最高的预测价值。同时，研究还通过GSVA评分系统筛选出可能具有治疗潜力的草药成分，其中黄芩素在体外实验中表现出显著的抗肿瘤效果，包括抑制细胞增殖、诱导细胞周期阻滞和促进细胞凋亡。

### 四、免疫微环境分析与细胞间通信

研究团队通过ESTIMATE和CIBERSORT算法分析了ccRCC患者免疫微环境的特征，发现YDC相关的基因表达模式与免疫细胞的浸润水平密切相关。具体而言，YDC亚型的患者表现出更高的CD8+ T细胞、Tregs和M1巨噬细胞浸润，这可能与免疫抑制和肿瘤逃逸有关。同时，研究还发现，IFNG作为免疫信号传导的关键分子，在调节NK细胞和CD8+ T细胞之间的通信中起着核心作用。

通过CellChat分析，研究者进一步揭示了这些基因在细胞间通信中的动态变化。结果显示，IFNG是主要的信号分子，能够通过与IFNGR1和IFNGR2受体结合，促进免疫细胞之间的相互作用。这种信号传导模式不仅影响了免疫细胞的功能，还可能通过调控细胞周期和凋亡机制，抑制肿瘤细胞的增殖和存活。

### 五、草药成分的筛选与验证

在草药成分的筛选过程中，研究团队整合了HERB和ITCM数据库中的622种草药及其活性成分的基因表达扰动数据。通过GSVA评分系统，筛选出具有潜在治疗价值的草药成分，并进一步通过分子对接和体外实验验证其作用机制。黄芩素在多个实验中表现出显著的抗肿瘤效果，特别是在抑制ccRCC细胞增殖和诱导凋亡方面。研究发现，黄芩素能够通过与IFNG形成稳定的结合，从而调控其活性，进而影响免疫信号传导和细胞周期进程。

此外，研究还发现，黄芩素在体外实验中表现出剂量依赖性的作用，随着浓度的增加，其抑制细胞增殖的效果逐渐增强。细胞周期分析显示，黄芩素能够诱导细胞在G1期停滞，从而阻断DNA合成和细胞分裂。这些结果表明，黄芩素不仅具有直接的抗肿瘤作用，还可能通过调节免疫微环境，间接影响肿瘤的进展。

### 六、研究的临床意义与未来展望

本研究的结果为ccRCC的预后评估和治疗策略提供了新的视角。通过将中医体质分类与免疫微环境分析相结合，研究团队发现YDC可能通过影响免疫细胞的功能和代谢状态，促进ccRCC的发展。这种机制为个性化治疗提供了理论依据，同时也为开发基于YDC的草药治疗策略提供了实验支持。

然而，本研究仍存在一些局限性。首先，研究主要依赖于公共数据库的转录组数据，这可能引入队列特异性偏差。未来的研究需要更平衡的样本数据，并结合其他临床指标进行综合分析。其次，研究尚未完全涵盖蛋白质水平的调控机制，因此未来需要通过蛋白质组学和免疫组织化学技术进一步验证这些基因的表达和功能。此外，机器学习模型的构建和优化仍需更严格的参数设置，以提高结果的客观性和稳定性。

总体而言，本研究通过整合多组学数据，揭示了YDC在ccRCC中的重要性，并提出了黄芩素作为潜在的草药治疗候选物。这些发现不仅为ccRCC的精准医学提供了新的思路，也为传统中医理论与现代免疫学的结合奠定了基础。未来的研究应进一步探索YDC与其他中医体质的相互作用，并通过临床试验验证这些发现的转化价值。