多组学揭示隐睾病史通过免疫微环境重塑影响睾丸生殖细胞肿瘤的分子机制

《Hormones & Cancer》：Multi-omics highlights the impacts of cryptorchidism history on immune microenvironment variation in TGCT

本研究针对隐睾病史如何影响睾丸生殖细胞肿瘤（TGCT）免疫微环境这一关键问题，通过整合转录组、DNA甲基化（DNAme）及单细胞RNA测序（scRNA-seq）多组学数据，发现隐睾病史显著重塑TGCT的免疫浸润格局，并鉴定出关键基因IFI16和PLEKHG6在疾病进展中的动态表达规律。研究首次揭示成人隐睾组织与TGCT表观遗传特征差异显著，为临床评估成人隐睾恶性转化风险提供新依据。

　　

睾丸癌是年轻男性中最常见的实体恶性肿瘤，其全球发病率在过去二十年中显著上升。睾丸生殖细胞肿瘤（TGCT）占睾丸癌的95%以上，而隐睾（即睾丸未降，UDT）被认为是TGCT的重要风险因素，约10%的TGCT患者有隐睾病史。尽管流行病学研究表明隐睾使TGCT发病风险增加2-5倍，但隐睾如何影响TGCT的分子机制，特别是对肿瘤免疫微环境的作用，尚不明确。此外，成人长期存在的隐睾是否持续积累肿瘤相关特征，亦缺乏系统研究。

为解决上述问题，Li Gao等人联合首都医科大学北京朝阳医院、北京航空航天大学等团队，在《Discover Oncology》上发表了题为“Multi-omics highlights the impacts of cryptorchidism history on immune microenvironment variation in TGCT”的研究。该研究整合转录组、DNA甲基化（DNAme）和单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，对比分析了正常睾丸组织、儿童隐睾组织、成人隐睾组织及TGCT样本，系统揭示了隐睾病史对TGCT免疫微环境的重塑作用，并识别出与疾病进展相关的关键基因。

研究主要技术方法包括：从TCGA、GTEx、GEO和GSA数据库获取TGCT、正常组织及隐睾组织的转录组和DNAme数据；通过DESeq2和ChAMP包进行差异表达基因（DEGs）和差异甲基化探针（DMPs）分析；利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选与隐睾病史相关的核心模块基因；采用单细胞RNA测序解析关键基因在细胞类型水平的表达差异；通过xCell和PROGENy等工具评估免疫细胞浸润和信号通路活性。

研究结果

1. 转录组与表观基因组揭示隐睾病史相关TGCT的免疫特征

TGCT样本（无论有无隐睾病史）与正常组织相比均存在大量DEGs和DMPs，且富集于免疫相关通路。但有隐睾病史的TGCT（TGCT-C+）独特表现为低甲基化模式，并特异性激活VEGF通路及STAT3、STAT1等免疫相关转录因子。免疫浸润分析显示TGCT-C+样本中树突状细胞、肥大细胞、B细胞等免疫细胞比例显著升高，而内皮细胞、成纤维细胞等基质细胞减少。

2. 关键基因模块与枢纽基因识别

WGCNA分析发现与隐睾病史显著相关的基因模块富集于精子发生、囊泡运输等过程。进一步筛选出5个枢纽基因：IFI16和PLEKHG6在正常组织、隐睾组织至TGCT中表达逐步升高，而WDR60、LIPE和F3主要在正常组织高表达。单细胞测序证实IFI16的表达上升与免疫细胞浸润相关，而F3下降与Leydig细胞、肌样细胞减少有关。

3. 儿童与成人隐睾的分子差异

儿童隐睾转录组与TGCT高度相似，共享多种生殖细胞分化和免疫相关通路。而成人隐睾DNAme谱更接近正常组织，与TGCT重叠的差异甲基化位点不足2%，且缺乏发育和免疫相关变化，提示成人长期隐睾的恶性转化风险较低。

结论与意义

本研究首次通过多组学整合分析，阐明隐睾病史通过调控免疫微环境影响TGCT发展的机制，并提出IFI16作为潜在生物标志物。研究发现成人隐睾与TGCT表观遗传特征差异显著，为临床评估成人隐睾肿瘤风险提供分子依据，对指导隐睾患者长期随访策略具有重要价值。