头颈癌背景下骨骼肌IL32 mRNA表达上调：癌症相关性肌肉减少症的潜在生物标志物与机制探索

《Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle》：Enhanced Expression of IL32 mRNA in Skeletal Muscles in the Context of Head and Neck Carcinomas

本文聚焦头颈癌（HNC）相关肌肉减少症（CRS）的分子机制，通过临床样本转录组学分析及体外共培养模型，首次报道HNC患者骨骼肌中白细胞介素32（IL32）mRNA显著上调。研究发现IL32/ACE1 mRNA比值与男性患者肌肉萎缩程度呈负相关，且体外实验证实HNC细胞通过可溶性因子诱导肌母细胞IL32表达升高并抑制肌生成。该研究为CRS提供了新型生物标志物（IL32），并建立了可模拟肿瘤远程调控肌肉微环境的体外研究平台。

1 引言

头颈部癌（HNC）是源于上消化道黏膜上皮的恶性肿瘤，90%以上为鳞状细胞 carcinoma，全球年新增病例达89万例。癌症恶病质是HNC常见并发症，其中癌症相关性肌肉减少症（CRS）以骨骼肌质量进行性丧失为特征，与生活质量下降、治疗毒性增加及预后不良密切相关。尽管已有营养支持、运动疗法等干预手段，但CRS的分子机制尚未明确，当前认知多源于动物模型。本研究通过直接分析HNC患者肌肉组织样本，结合体外实验，探索CRS的分子基础。

2 材料与方法

2.1 临床样本收集

研究纳入29例HNC患者术中采集的肌肉碎片（胸锁乳突肌、皮瓣肌等）和8例无恶性肿瘤对照者的筋膜张肌样本。通过批量RNA测序（6例HNC/3例对照）和RT-qPCR（29例HNC/5例对照）分析转录谱。体外实验采用人源肌母细胞（AB1190）与HNC细胞（FaDu）或正常角质形成细胞（NHEK）进行间接共培养，评估肌生成分化及基因表达变化。

2.2 骨骼肌指数测量

基于治疗前CT影像，通过C3水平肌肉面积推算L3水平骨骼肌横截面积，计算骨骼肌指数（SMI）。肌肉萎缩临界值设定为男性52.4 cm²/m²，女性38.5 cm²/m²。

2.3 分子生物学分析

RNA提取后采用Salmon软件量化转录本，DESeq2进行差异表达分析。RT-qPCR以PPIA为内参，Western blot检测IL32蛋白表达。统计学分析采用Mann-Whitney U检验、Spearman相关性分析及多元线性回归。

3 结果

3.1 HNC骨骼肌转录谱特征

RNA测序发现789个差异表达转录本（534个上调，255个下调），基因富集分析显示“脂肪细胞分化”“细胞外基质组织”等功能通路显著激活。聚类分析明确区分HNC与对照组肌肉转录谱，且颈肌与皮瓣肌样本呈现异质性分支。

3.2 IL32、BIRC3与ACE1表达异常

HNC组肌肉中IL32和BIRC3 mRNA表达显著上调（p<0.01），ACE1 mRNA下调（p<0.05）。IL32/ACE1比值在男性CRS患者中显著升高（p=0.0001），且与SMI负相关（p=0.093, r=-0.41）。体外共培养证实FaDu细胞可诱导肌母细胞IL32 mRNA和蛋白表达上调，并抑制肌管形成（融合指数下降，p<0.0001），而NHEK组无此效应。

3.3 IL32与肌肉萎缩的临床关联

多元分析显示，肌肉减少状态是IL32 mRNA表达的独立预测因子（优于年龄、性别等因素）。IL32/ACE1比值在男性 sarcopenic 患者中显著高于非 sarcopenic 组（p=0.0133），提示其作为CRS生物标志物的潜力。

4 讨论

本研究首次揭示HNC微环境通过可溶性因子远程调控骨骼肌基因表达，其中IL32作为关键分子在CRS中显著上调。IL32可能通过调控炎症反应（如诱导TNF-α、IL-8）或细胞凋亡（与BIRC3协同）参与肌肉代谢紊乱。值得注意的是，IL32表达与肌生成分化程度无直接关联，其在 sarcopenic 肌肉中的高表达更可能反映肿瘤驱动的病理状态。建立的HNC-肌母细胞共培养模型为CRS机制研究提供了可替代动物实验的体外平台。

5 结论与展望

IL32是HNC相关CRS的潜在生物标志物，其表达水平与肌肉萎缩严重程度相关。未来需明确IL32异构体在肌肉中的具体功能，开发针对其信号通路的干预策略，并优化共培养模型以筛选抗肌肉萎缩靶点药物。