外周血MDSCs与Tregs联合检测:乳腺癌淋巴结转移的新型预测标志物
《BMC Cancer》:Combined elevation of myeloid-derived suppressor cells and Tregs predicts lymph node metastasis in breast cancer
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时间:2025年11月25日
来源:BMC Cancer 3.4
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本研究针对乳腺癌淋巴结转移缺乏敏感外周血标志物的临床难题,通过流式细胞术分析107例患者外周血中髓源性抑制细胞(MDSCs)及其亚群(PMN-MDSCs、M-MDSCs)与调节性T细胞(Tregs)水平。结果显示这些免疫抑制细胞在乳腺癌患者中显著升高,且与淋巴结转移密切相关(P<0.001)。尤为重要的是,MDSCs与Tregs联合检测显著提升了对淋巴结转移的预测效能(AUC>0.78),为乳腺癌精准诊疗提供了新型无创监测工具。
在全球女性恶性肿瘤中,乳腺癌始终保持着高发病率和致死率的严峻态势。世界卫生组织2020年数据显示,乳腺癌已成为女性健康的首要威胁。尽管诊疗技术不断进步,但肿瘤复发转移仍是临床面临的重大挑战。当前,缺乏能够早期提示转移风险的敏感外周血标志物,使得高危患者的识别和干预时机往往被延误。越来越多的证据表明,肿瘤的进展与消退与宿主免疫状态密切相关,这一关系促使科学家将目光投向肿瘤免疫微环境中的关键调控细胞。
在肿瘤免疫抑制网络中,髓源性抑制细胞(MDSCs)和调节性T细胞(Tregs)扮演着至关重要的角色。MDSCs是一群异质性的未成熟髓系细胞,在健康个体中会正常分化为粒细胞、树突状细胞和巨噬细胞,参与免疫调节。然而,在癌症等病理状态下,MDSCs会异常扩增,并通过多种机制抑制免疫应答:它们分泌精氨酸酶-1(Arg-1)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS),消耗微环境中的必需氨基酸,产生大量活性氧/氮物种(ROS/RNS),直接抑制T细胞和自然杀伤(NK)细胞功能;同时还能促进Th17细胞分化,特别是通过破坏免疫细胞分化和迁移,为Tregs的扩增创造有利条件。这种MDSCs与Tregs的协同作用,构成了肿瘤免疫逃逸的强大屏障。
此前研究已在动物模型中证实,免疫缺陷状态会驱动MDSCs的显著扩增,进而强烈抑制T细胞和B细胞免疫应答。在乳腺癌中,MDSCs的水平与疾病分期和转移负荷密切关联,其中PMN-MDSCs亚型与三阴性乳腺癌相关,而M-MDSCs则与ER阴性状态及肝/骨转移倾向有关。这些发现将MDSCs推向了乳腺癌生物标志物研究和治疗干预的前沿。
为了深入探索MDSCs、Tregs与乳腺癌临床特征的关系,Zhang等研究人员在《BMC Cancer》上发表了最新研究成果。研究团队聚焦于一个核心问题:外周血中MDSCs(包括PMN-MDSCs和M-MDSCs亚群)与Tregs的水平,能否作为预测乳腺癌淋巴结转移的有效生物标志物?
研究人员在河北医科大学第四医院乳腺中心开展了一项前瞻性观察研究,纳入了2021年7月至11月期间新确诊的107例乳腺癌患者和33名健康对照者。通过严格的纳入排除标准确保研究人群的同质性,并系统收集了包括年龄、绝经状态、淋巴结转移情况、组织学分级、分子分型等完整的临床病理资料。
关键技术方法包括:采用11色流式细胞术panel(CD45-KO、CD3-FITC、CD19-FITC等)对新鲜外周血样本进行MDSCs及其亚群免疫表型分析,通过系列设门策略精确识别LIN-HLA-DR-CD33+CD11b+的MDSCs群体,并进一步区分CD15-CD14+的M-MDSCs和CD14-CD15+的PMN-MDSCs;使用5色panel(CD3-PC7、CD4-FITC等)鉴定CD3+CD4+CD25+CD127-的Tregs细胞群体。
Elevated MDSCs levels in breast cancer patients
研究结果显示,乳腺癌患者外周血中的MDSCs、PMN-MDSCs和M-MDSCs水平均显著高于健康对照组(P<0.05),其中总MDSCs的升高最为显著(P<0.001)。这表明乳腺癌患者体内确实存在髓系来源免疫抑制细胞的系统性扩增。
Levels of MDSCs, PMN-MDSCs, M-MDSCs and Tregs in different clinical subgroups of breast cancer patients
亚组分析揭示了一个关键现象:这些免疫抑制细胞的升高与年龄、绝经状态、组织学分级、分子分型等临床特征均无显著相关性,却与淋巴结转移状态表现出强烈的关联。伴有淋巴结转移的患者,其MDSCs、PMN-MDSCs和Tregs水平显著高于无转移者(P<0.001),M-MDSCs也显示出显著差异(P=0.045)。这一发现提示,这些免疫细胞的特异性升高可能与肿瘤的转移行为而非单纯肿瘤存在本身更为相关。
Correlation of MDSCs and Tregs levels with lymph node metastasis in breast cancer
进一步的分层比较发现,在N0(无转移)、N1(1-2站腋窝淋巴结转移)和N2-3(广泛淋巴结转移)三组间,MDSCs、PMN-MDSCs和Tregs水平在N0与N1、N0与N2-3间均存在显著差异,而N1与N2-3间无统计学意义。对于M-MDSCs,仅在N0与N2-3间发现显著差异。这种分布模式表明,这些免疫细胞在转移早期即已发生明显变化,可能参与了转移过程的启动。
ROC curve analysis of MDSCs, PMN-MDSCs, M-MDSCs, and Tregs
受体操作特征(ROC)曲线分析验证了这些细胞的诊断价值。在区分N0与N1转移时,Tregs表现出最高的个体诊断效能(AUC=0.766),MDSCs和PMN-MDSCs也显示出良好判别能力(AUC>0.66)。当比较N0与更晚期的N2-3转移时,所有指标的AUC值均进一步提升,表明随着转移负荷加重,这些生物标志物的判别能力增强。
Combined detection of MDSCs and Tregs using ROC analysis
最具临床意义的发现来自联合检测分析。当将MDSCs与Tregs组合时,其对淋巴结转移的预测效能显著超过任何单一指标。在N0 vs N1比较中,联合检测的AUC达到0.771;在N0 vs N2-3中进一步提升至0.807;在N0 vs 所有转移组(N1+N2-3)中为0.783。这种"1+1>2"的效应凸显了免疫抑制网络中各组分协同作用的重要性。
讨论部分深入阐释了这些发现的科学意义。MDSCs通过多种机制协同促进肿瘤免疫逃逸:直接抑制T/NK细胞功能、耗竭微环境中的必需氨基酸、干扰免疫细胞分化与迁移,并主动促进Tregs扩增。本研究首次系统证实了外周血MDSCs各亚群与Tregs在乳腺癌淋巴结转移中的协同升高现象,且这种升高与分子分型无关,凸显了其作为广谱生物标志物的潜力。
从转化医学视角看,这项研究的价值在于将复杂的肿瘤免疫微环境信息"翻译"成了可通过常规流式细胞术检测的外周血指标。相较于组织活检,外周血检测更具可及性、重复性和患者接受度,为临床提供了一种无创、动态监测肿瘤免疫状态的工具。
尤其值得注意的是,MDSCs与Tregs的联合检测不仅显著提升了对淋巴结转移的预测准确性,还可能为免疫治疗提供新的靶点。理论上,针对MDSCs-Tregs轴的干预策略可能逆转肿瘤免疫抑制状态,增强现有免疫疗法的疗效。此外,这种联合检测模型也有助于识别高危复发患者,实现更精准的术后辅助治疗分层。
该研究也存在一定局限性,如单中心设计、样本量有限以及缺乏长期随访数据验证这些标志物的预后价值。未来研究需要扩大样本规模,纳入多中心队列,并结合长期生存数据,进一步验证这一联合检测模型的临床效用。同时,深入探索MDSCs与Tregs在乳腺癌转移中的具体相互作用机制,将为开发新的治疗策略提供理论基础。
综上所述,这项研究通过精细的流式细胞术分析,确立了外周血MDSCs(及其亚群)与Tregs作为乳腺癌淋巴结转移的新型联合生物标志物。这一发现不仅深化了对乳腺癌免疫逃逸机制的理解,更重要的是为临床提供了一种潜在的无创预测工具,有望实现更早期的转移风险识别和更个体化的治疗决策,最终改善乳腺癌患者的预后。
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