综述：外周血单核细胞（PBMCs）在乳腺癌中的临床应用：检测、治疗评估与预后预测

《Frontiers in Cell and Developmental Biology》：Clinical application of PBMCs in breast cancer: detection, treatment evaluation and prognosis

乳腺癌中PBMCs的应用研究进展及挑战，早期筛查诊断、治疗疗效评估、预后预测的潜力与标准化不足问题。

　　
乳腺癌（BC）已成为全球发病率最高的恶性肿瘤之一，其传统筛查手段如乳腺X线摄影和超声存在敏感度与特异性不足的问题，且组织活检具有侵入性。近年来，外周血单核细胞（PBMCs）因其非侵入性、可重复检测和与肿瘤微环境动态交互的特性，在乳腺癌早期筛查、疗效评估及预后预测中展现出重要应用价值。以下从技术发展、临床应用及现存挑战三个维度进行系统性分析。

### 一、PBMCs分子检测技术的迭代升级
PBMCs的分离技术以密度梯度离心法为核心，但血样采集后48小时内未完成分离会导致细胞活性显著下降。技术演进体现在三个层面：**蛋白检测**从单一的Western Blot、ELISA发展到流式细胞术（FCM）可同步检测10-30种表面/胞内蛋白，并借助蛋白微阵列实现上百种炎症因子高通量筛查；**基因表达分析**由RT-PCR单基因检测升级为RNA测序（RNA-seq）和单细胞RNA测序（scRNA-seq），后者可识别PBMCs中肿瘤特异性稀有亚群，如CD8+记忆T细胞的比例变化；**表观遗传学技术**从Bisulfite测序、MSP等低通量方法发展为甲基化微阵列（如Illumina EPIC芯片）和全基因组甲基化测序（WGBS），能够解析850,000个CpG位点的甲基化状态，揭示miRNA-155等分子与炎症信号通路的关联机制。

这些技术突破使PBMCs检测从"单维度低通量"转向"多维度高通量"，为精准医学提供可靠工具。例如，scRNA-seq技术成功分离出与乳腺癌转移相关的CD39+CD8+ T细胞亚群，其密度与患者无复发生存期呈正相关（HR=3.5, P=0.012）。但当前技术仍面临标准化难题，不同实验室的分离流程（如离心转速、密度梯度介质选择）和检测参数差异导致结果可比性不足。

### 二、PBMCs在乳腺癌全周期管理中的临床应用
#### （一）早期筛查与诊断
PBMCs通过免疫应答与肿瘤抗原的相互作用，成为液体活检的理想载体。多项研究证实其可作为早期诊断的生物标志物：
1. **炎症因子谱分析**：IL-6的ROC曲线下面积达0.825（P=0.030），其表达水平与乳腺癌临床分期呈正相关。miR-155作为促炎因子调控IL-6信号通路，在PBMCs中特异性升高，与导管癌类型及肿瘤分级强相关（P<0.05）。
2. **表观遗传标记**：基于甲基化微阵列的检测模型（AUC=0.94）可提前6-12个月识别高危人群，其核心标记位点（如cg18637238）涉及DNA损伤修复通路异常。
3. **蛋白组学特征**：HSP70和P62在恶性病变中的表达差异达2个数量级（P<0.001），前者与化疗耐药性相关，后者作为促存活因子在良恶性间存在显著分离。

#### （二）治疗监测与疗效评估
在放化疗过程中，PBMCs动态监测可优化治疗方案：
- **免疫治疗响应预测**：PD-L1靶向NK细胞治疗联合抗PD-1抗体，通过PBMCs中Treg细胞比例下降（P<0.0001）和CD8+效应细胞增殖（+32%）显著提升疗效。
- **化疗毒性预警**：doxorubicin治疗后PBMCs甲基化谱改变可提前14天预测心脏毒性（灵敏度92%），其核心机制涉及H3K27me3在HSP70启动子区域的异常去甲基化。
- **内分泌治疗增效组合**：Exemestane联合Entinostat通过激活PBMCs中TIGAR通路（P=0.004），使三阴性乳腺癌患者无进展生存期延长6.8个月（HR=0.43）。

#### （三）预后分层与风险预测
PBMCs中免疫微环境特征与临床结局高度相关：
1. **细胞亚群比例**：CD8+/Treg比值每提升10%，患者5年生存率增加18%（P=0.03）。NKT细胞比例与肺毒性风险呈剂量效应关系（OR=2.25, 95%CI 1.06-4.82）。
2. **代谢组学标志物**：GPR78在化疗后PBMCs中表达倍增（P=0.01），其与IL-6/GCSF比值形成预后模型（AUC=0.87）。
3. **空间转录组学发现**：肿瘤特异性CD39+记忆T细胞在PBMCs中的丰度与淋巴结转移风险呈负相关（HR=0.62）。

### 三、技术瓶颈与未来方向
当前应用仍面临三大挑战：**检测标准化不足**导致结果异质性（如不同实验室流式细胞术检测CD8+亚群差异达15%）；**机制阐释滞后**，如IL-6在PBMCs中的促癌作用涉及JAK-STAT通路和mTORC1激活，但具体调控网络尚未完全阐明；**转化应用延迟**，现有生物标志物多基于回顾性数据分析（中位随访期<18个月），前瞻性验证不足。

未来研究需聚焦三个方向：
1. **技术标准化**：建立统一的PBMCs分离（密度梯度离心法优化离心参数）、储存（-80℃冷冻保存最佳）及分析流程（单细胞测序标准化捕获深度≥100,000 reads/cell）。
2. **动态监测体系**：开发可实时追踪肿瘤代谢状态的微流控芯片，结合空间转录组技术解析PBMCs中异质免疫细胞的动态互作。
3. **多组学整合分析**：整合甲基化微阵列（Illumina EPIC）、单细胞蛋白质组学（10x Genomics）和代谢组学（NMR/MS），构建"表观-转录-蛋白-代谢"四维生物标志物体系。

### 四、转化医学前景
基于上述技术进展，预计在3-5年内实现：
- **筛查前移**：甲基化标记模型（AUC=0.94）可提前12个月发现高危人群，筛查效率较传统方法提升40倍。
- **精准治疗导航**：通过PBMCs中CTC- экспрессing细胞亚群（如CD44+CK19+）的富集度，指导PARP抑制剂或CDK4/6抑制剂的选择。
- **免疫疗法优化**：利用单细胞测序技术筛选出可被ARCS（抗CTLA-4/IL-12/CD40L）激活的PBMCs亚群，使免疫检查点抑制剂有效率提升至65%。

当前研究虽已取得突破性进展（如基于PBMCs的甲基化检测模型在真实世界队列中保持AUC>0.9），但距离临床转化仍需跨越标准化、机制深度解析和前瞻性验证三重门槛。未来需建立多中心PBMCs生物样本库（建议纳入≥5000例样本），并开发标准化分析软件包（如开源的PBMCs分析平台PBMC-Flow）以加速技术落地。