GRB10作为连接致癌信号、免疫抑制与免疫治疗抵抗的泛癌生物标志物研究

《Hormones & Cancer》：GRB10 as a pan-cancer biomarker linking oncogenic signaling, immunosuppression, and immunotherapy resistance

本研究针对肿瘤异质性和免疫抑制微环境导致的免疫治疗耐药难题，通过多组学分析揭示了衔接蛋白GRB10在泛癌中的关键作用。研究发现GRB10通过促进上皮间质转化（EMT）和塑造免疫抑制微环境，与患者不良预后和免疫检查点抑制剂治疗抵抗显著相关，为开发新的生物标志物和联合治疗策略提供了重要依据。

　　

癌症仍然是21世纪全球健康的重大挑战，每年导致近六分之一的死亡病例。尽管免疫检查点抑制剂（ICIs）等靶向治疗为部分患者带来了希望，但肿瘤异质性和免疫抑制微环境导致的治疗耐药问题依然突出。寻找能够预测免疫治疗反应的新型生物标志物和调控基因，成为提高治疗效果的关键。

生长因子受体结合蛋白10（GRB10）作为一种含PH结构域和SH2结构域的衔接蛋白，在受体酪氨酸激酶信号转导中发挥重要作用。近年研究发现GRB10在多种癌症中呈现上下文依赖性的功能：在胃癌中作为癌基因促进肿瘤进展，在前列腺癌中通过维持雄激素受体活性驱动肿瘤生长，而在胶质瘤中则与缺氧诱导的上皮间质转化（EMT）特征相关。这些发现提示GRB10可能具有重要的临床价值，但大多数研究仅限于单一癌种。

随着癌症基因组图谱（TCGA）等大型数据库的出现，泛癌分析为比较不同恶性肿瘤的分子特征提供了系统方法。这种方法通过整合多组学数据，能够超越组织特异性背景，揭示肿瘤发生的共同驱动因素。虽然Yang等人前期的生物信息学分析已发现GRB10在抑郁症和泛癌中均存在失调现象，但GRB10在致癌过程中的具体机制、与肿瘤免疫微环境的相互作用以及对免疫治疗疗效的影响仍有待深入探索。

本研究利用TCGA和GEO数据集，系统描绘了GRB10在泛癌中的失调景观，并评估了其与预后、功能通路、免疫浸润、肿瘤突变负荷（TMB）和免疫治疗反应的关系。研究旨在确立GRB10作为潜在的泛癌调控因子和生物标志物，为靶向和免疫联合治疗策略提供新思路。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：从TCGA数据库获取33种癌症的转录组、体细胞突变和临床数据，从GEO数据库获取独立结肠癌数据集进行验证；使用基因集富集分析（GSEA）和基因集变异分析（GSVA）进行功能注释；利用ESTIMATE、CIBERSORT、EPIC、TIMER和xCell等多种算法评估免疫微环境特征；计算肿瘤突变负荷（TMB）并分析GRB10突变特征；通过单变量和多变量Cox回归模型进行生存分析，并在免疫治疗队列中验证GRB10的预测价值。

2.1 GRB10的泛癌失调模式与预后影响

分析显示，GRB10在11种癌症中显著上调（包括胆管癌、结肠癌、食管癌等），在4种癌症中下调（包括膀胱癌、乳腺癌等）。GRB10表达还与病理分期相关，在膀胱癌、肾癌中随分期降低而下降，在结肠癌中随分期升高而上升。生存分析发现GRB10是LGG、CESC、COAD和LUAD等多种癌症总体生存（OS）、疾病特异性生存（DSS）和无进展间隔（PFI）的独立危险因素，而在肾透明细胞癌（KIRC）中却显示保护作用。独立结肠癌队列验证证实了GRB10在肿瘤组织中的过表达及其与患者生存期缩短的显著关联。

2.2 GRB10与EMT及免疫通路改变的相关性

GSEA分析显示，与低GRB10表达肿瘤相比，高GRB10肿瘤中EMT通路显著富集，而氧化磷酸化通路下调。GSVA进一步证实GRB10表达与EMT通路评分及关键转录因子（ZEB1、ZEB2、SNAI1、SNAI2）呈正相关，与间质-上皮转化（MET）评分呈负相关。同时，干扰素-α/γ反应等免疫激活通路在高GRB10亚组中呈现负富集。

2.3 GRB10与免疫抑制微环境的关联

GRB10表达与免疫相关基因呈现复杂相关性：在多数癌种中与CD276、ENTPD1等免疫检查点基因正相关，与免疫抑制基因（如KDR、TGFBR1）的关系则具有癌种特异性。免疫浸润分析显示GRB10与CD4⁺记忆静息T细胞浸润呈普遍正相关，而与CD4⁺效应记忆T细胞浸润 across 18种癌症呈一致负相关，表明GRB10表达与免疫抑制微环境相关。

2.4 GRB10预测免疫治疗耐药

在尿路上皮癌（IMvigor210）、黑色素瘤（VanAllen）和转移性胃癌（Kim）的免疫治疗队列中，低GRB10表达患者的总生存率和生存时间显著优于高表达患者。无应答者的GRB10表达水平显著高于应答者，确立了GRB10作为免疫检查点抑制剂治疗抵抗的预测生物标志物。

2.5 GRB10的基因组改变与相互作用网络

GRB10表达与TMB在LGG、SARC等癌种中正相关，在BLCA、PAAD等癌种中负相关。GRB10基因在TCGA队列中的总体突变频率较低，子宫内膜癌突变频率最高。蛋白质相互作用网络分析显示GRB10相互作用蛋白显著富集于PI3K-Akt、FoxO和Rap1等信号通路。

这项综合性泛癌分析确立了GRB10作为连接致癌信号和免疫抑制的关键调控因子。研究发现GRB10与EMT的强相关性，提示其可能通过转导生长因子信号激活EMT，促进侵袭性表型。同时，GRB10表达与干扰素反应通路抑制以及CD4⁺T细胞极化改变（静息记忆细胞增加、效应记忆细胞减少）相关，表明其参与塑造免疫逃逸微环境。考虑到生长因子通路（如胰岛素/IGF、PI3K-AKT）对免疫细胞功能和耗竭的调控作用，GRB10可能成为连接致癌信号与免疫逃避的关键桥梁，这为其在治疗抵抗中的作用提供了机制解释。

研究的转化价值体现在GRB10在多个免疫治疗队列中一致预测疗效的能力。多变量分析证实GRB10提供独立于标准临床变量的预后信息，尽管其提高预测准确性的增量价值有限，但GRB10的临床效用可能在于识别具有EMT驱动、免疫逃逸肿瘤特征的生物学亚群，这些患者可能受益于定制的联合治疗策略。

本研究将GRB10定位为同时驱动EMT和促进免疫抑制的肿瘤进展协调因子，不仅作为识别免疫治疗抵抗高风险患者的生物标志物，也作为值得进一步研究的潜在治疗靶点。未来需要通过实验验证GRB10对EMT编程、免疫抑制和治疗抵抗的机制贡献，并在多癌种临床试验中进行前瞻性验证，以确立其作为分层生物标志物的实用性。