《Scientific Reports》:Expression of carcinoma ecotypes in the tumor microenvironment predicts response to neoadjuvant therapy in early-stage breast cancer
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为解决“谁能从免疫新辅助中真正获益”这一临床痛点,作者利用I-SPY2队列350例转录组,发现促炎生态型CE9富集者无论接受pembrolizumab、durvalumab+olaparib或单纯化疗均更易获得pCR(OR 1.66-2.07),而基底样CE2仅对durvalumab+olaparib显著敏感(OR 3.22),为精准筛选和降阶/加阶策略提供生物标志。
乳腺癌新辅助免疫治疗已获批,但pCR率提升有限且伴免疫毒性,临床急需能超越传统PD-L1 IHC、TMB的预测标志。Karama Asleh等基于I-SPY2试验pembrolizumab(n=69)、durvalumab+olaparib(n=71)及单纯化疗对照(n=210)三组共350例HER2阴性早期乳腺癌的公开转录组,采用EcoTyper机器学习框架将bulk RNA解卷积为10种 carcinoma ecotype(CE1-10)及其细胞状态,验证“促炎生态型CE9/CE10预测免疫治疗pCR,而纤维富集CE1预示耐药”的先验假设。结果CE9在三个独立治疗臂均与pCR显著正相关(pembrolizumab OR=2.07,BH-adjusted P=0.01;对照OR=1.89,P=0.002;durvalumab OR=1.66,P=0.03),多变量模型仍成立;CE2仅于durvalumab+olaparib臂显著(OR=3.22,P<0.0001)。细胞层面,CE9富集的效应记忆/耗竭CD4及CD8 T细胞、成熟免疫原性树突细胞、M1巨噬细胞等状态同步预测pCR;CE1/CE8伴随的CAF-S03、CAF-S05、非激活肥大细胞及代谢上皮细胞则提示残留病灶。研究揭示TME多细胞群落比单指标更能界定“免疫-热”受益人群,亦为PARP抑制剂联合免疫治疗提供基底样亚型依据,论文2025年11月24日上线《Scientific Reports》。
关键技术:公开I-SPY2转录组队列(GSE194040、GSE173839)+ EcoTyper机器学习解卷积+单变量/多变量logistic回归+BH多重校正+ROC评估。
研究结果:
研究人群与生态型分布:280例有IHC亚型信息,TNBC多富集基底样CE2(30%),HR/HER2分布各生态型;CE9、CE10在三阴人群中分别占16%、12%。
CE9高表达预测新辅助pCR:在三臂均成立,且与PD-L1基因签名高表达相关;交互检验提示CE9无治疗特异性获益,提示其更似预后而非预测标志。
CE2仅对durvalumab+olaparib显著:验证队列亦证实,提示基底样肿瘤对PARP抑制剂+免疫联合敏感。
细胞状态层面验证:CE9特征免疫状态(效应记忆T、成熟树突细胞、M1巨噬细胞等)与pCR一致;CAF-S03/S05、非激活肥大细胞、代谢上皮细胞与残留病灶相关,提示免疫排斥微环境。
结论与讨论:研究首次在早期乳腺癌新辅助场景中证实,基于TME生态型的患者分类可跨治疗方式识别高pCR概率人群,CE9可作为通用pCR预后标志并支持后续降阶研究,CE2则精准挑选需联合PARP抑制剂的基底样肿瘤;CAF与肥大细胞状态提供的免疫屏障信息为逆转耐药提供组合靶点。局限性包括缺乏生存终点、样本量限制交互分析、以及bulk RNA对空间定位的缺失,未来需在前瞻队列整合空间多组学进一步验证。