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为解决胶质瘤免疫治疗效果不佳及对其免疫微环境了解不足的问题，中山大学肿瘤防治中心的研究人员开展了胶质瘤 m6A 甲基化修饰的研究。结果发现两种 m6A 亚型并开发 m6Ascore 模型。该研究助力精准治疗，强烈推荐科研读者阅读。
在人体的 “小宇宙”—— 中枢神经系统里，弥漫性胶质瘤（gliomas）可谓是一颗极具破坏力的 “坏种子”，它是成年人中枢神经系统中最常见的原发性恶性肿瘤。以往，医生们主要依据肿瘤细胞的微观形态，把它分为星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤或胶质母细胞瘤，再根据细胞的分裂活性、血管增生和坏死情况来划分恶性等级，从而制定治疗方案。但胶质瘤就像一个 “善变的精灵”，即使是相同组织学类型的患者，生存情况也大不相同。
随着科学技术的发展，基因检测技术的进步让人们发现了像异柠檬酸脱氢酶（IDH）突变、染色体 1p/19q 共缺失这样的基因变化，还识别出了基于转录组分析的亚型和多基因特征，这就好比给医生们配备了更先进的 “侦察兵”，能更深入地了解胶质瘤的 “秘密”，让诊断和治疗更精准。
不过，胶质瘤依然是医学上的一大难题。胶质母细胞瘤（GBM，WHO 4 级）是胶质瘤中最常见、最具侵袭性的类型，即便接受了手术切除、放化疗和肿瘤电场治疗等标准治疗，患者的中位生存期也不到 20 个月。而低级别胶质瘤（LGGs，WHO 2 级和 3 级）虽然预后相对较好，但它就像一个 “潜伏的敌人”，具有侵袭性，还会不可避免地复发。
免疫疗法，特别是以针对程序性细胞死亡蛋白 1（PD - 1）的免疫检查点抑制剂（ICI）为代表，为癌症治疗带来了新的希望，在胶质瘤的临床前研究中也展现出了一定的潜力。然而，现实却很残酷，多项大型随机 III 期临床试验发现，ICI 并没有给大多数未经过筛选的胶质瘤患者带来明显的生存益处，只有不到 10% 的患者在接受 ICI 治疗后生存期有所延长。这是因为脑肿瘤的免疫环境十分独特，肿瘤之间在免疫学层面存在很大的差异，胶质瘤通常被认为是免疫 “冷” 肿瘤，淋巴细胞浸润少，还存在大量免疫抑制成分。所以，搞清楚肿瘤免疫微环境（TIME）的内在特性，找到有效的免疫治疗生物标志物，开发对抗免疫抑制微环境的新靶点，成了医学研究的当务之急。
就在这样的背景下，中山大学肿瘤防治中心的研究人员在《BMC Medicine》期刊上发表了题为 “m6A methylation modification patterns and clinical relevance in gliomas: an integrated genomic analysis” 的论文。研究人员通过深入研究，发现了胶质瘤中两种具有不同 m6A 甲基化修饰模式的亚型，还开发出了一个名为 m6Ascore 的评分模型。这个模型可厉害了，它能帮助医生预测患者对免疫治疗的反应和临床结果，就像给医生提供了一个 “水晶球”，让他们能更清楚地了解患者的病情，为制定个性化治疗方案提供重要依据。
为了完成这项研究，研究人员使用了多种关键技术方法。他们从公共数据库中收集了大量数据，包括来自 UCSC Xena 浏览器 TCGA 泛癌队列的 656 例弥漫性胶质瘤样本，以及中国胶质瘤基因组图谱（CGGA）数据库的 981 例胶质瘤样本。通过对这些样本的基因组、转录组和临床病理信息进行分析，研究人员采用了差异表达分析、基因集富集分析、蛋白质 - 蛋白质相互作用分析、无监督聚类分析和主成分分析等方法，还构建了一个 m6A 相关的风险评分模型。此外，他们还进行了免疫组化实验，用实验结果来验证之前的分析结果。
下面我们来看看研究人员都发现了什么。
1. 识别出与临床相关的胶质瘤 m6A 亚型
研究人员挑选了 18 个已知的 m6A 调节因子（包括 7 个 “写手” 甲基转移酶、2 个 “橡皮擦” 去甲基酶和 9 个 “读者” 结合蛋白）进行分析。他们发现，在胶质瘤中，大多数 m6A 调节因子的表达比正常脑组织要高，而且这些调节因子的表达水平还和患者的生存结果有关。比如说，METTL14、ZC3H13、FTO 和 YTHDC1 水平较高，同时 WTAP、YTHDF2 和 IGF2BP2 水平较低的患者，总生存期（OS）往往更乐观。而且，这些 m6A 调节因子之间的表达水平存在明显的相关性，它们之间的相互作用也很紧密。
为了找出具有不同 m6A 修饰模式的胶质瘤亚型，研究人员对来自 TCGA 数据集的 656 个样本进行了一致性无监督分析，最终识别出了 4 个 m6A 簇。进一步研究发现，m6A 簇 1 和 2 的胶质瘤样本大多是 GBM，而簇 3 和 4 的样本则多为 LGG。于是，研究人员把簇 1 和 2 合并为 m6A 高风险亚型，簇 3 和 4 合并为 m6A 低风险亚型。结果发现，m6A 高风险亚型的患者生存期明显比低风险亚型差，而且高风险亚型的肿瘤具有更多与不良生存相关的分子改变，这说明基于 m6A 调节因子的聚类方法可以帮助医生识别出更具侵袭性的胶质瘤亚型。
2. 不同 m6A 亚型的功能注释和免疫浸润特征
研究人员分析了 m6A 高风险和低风险亚型之间的基因差异表达，想看看 m6A 修饰模式对肿瘤的生物学行为有什么影响。他们发现，有 289 个基因和 m6A 修饰网络密切相关，这些基因参与了很多肿瘤免疫调节相关的通路，比如淋巴细胞趋化、单核细胞趋化、细胞因子相互作用和 PD - 1 阻断的癌症免疫治疗等。
通过计算免疫评分，研究人员发现 m6A 高风险亚型的免疫评分更高，多种免疫细胞（像 CD8? T 细胞、调节性 T 细胞（Treg）、抑制性巨噬细胞（M2）和髓源性抑制细胞（MDSC））的浸润也更多。同时，m6A 高风险亚型中多种趋化因子（如 CCL2 和 CCL5）的表达也明显上调，这表明 m6A 修饰在调节胶质瘤的免疫浸润和免疫反应中发挥着重要作用。
3. 建立具有预后意义的 m6A 相关多基因特征
为了能更准确地预测胶质瘤患者的生存期，研究人员利用 289 个关键基因建立了一个定量模型。他们通过 LASSO 惩罚 Cox 比例风险回归筛选出了 8 个基因，然后根据这些基因的表达值和回归系数计算出了一个风险评分，也就是 m6Ascore。
研究发现，GBM 患者的 m6Ascore 比 LGG 患者高，m6A 高风险亚型的 m6Ascore 也比低风险亚型高。m6Ascore 预测胶质瘤患者 3 年和 5 年总生存期的准确性很高，而且和免疫评分以及一些免疫相关基因的表达都有明显的相关性。把患者按照 m6Ascore 高低分组后，发现高 m6Ascore 组的患者生存期更差，这个结果在多个数据集里都得到了验证，说明 m6Ascore 是一个独立的预后因素。
4. m6A 相关关键基因的实验验证
研究人员挑选了 m6Ascore 中的 3 个基因（GDF15、PTX3 和 SPAG4）进行实验验证。免疫组化结果显示，这 3 个基因阳性表达的患者生存期明显更好，而且阳性表达组的淋巴细胞和巨噬细胞浸润也更丰富。
研究还发现，m6A 去甲基酶 FTO 的表达和 GDF15、PTX3、SPAG4 的表达呈负相关。在胶质瘤细胞系中转染 FTO 质粒后，研究人员发现 FTO 过表达会抑制 PTX3 和 SPAG4 的表达，还会抑制胶质瘤细胞的增殖，减少巨噬细胞向胶质瘤细胞的趋化作用，这表明 FTO 和 m6A 修饰机制在调节胶质瘤免疫浸润微环境中起着重要作用。
5. m6Ascore 预测免疫治疗反应
由于高 m6Ascore 和胶质瘤中免疫浸润增加有关，研究人员就想看看 m6Ascore 能不能预测患者对免疫治疗的反应。他们分析了 TCGA 数据，发现高 m6Ascore 组的 PD - L1 表达、淋巴细胞浸润评分、免疫表型评分（IPS）、肿瘤突变负荷（TMB）和新抗原计数都更高。在接受抗 PD - 1 治疗的胶质瘤患者队列中，高 m6Ascore 组的患者更有可能获得长期缓解，总生存期也明显更好，这说明 m6Ascore 有可能用来识别对免疫治疗有反应的患者。
在讨论部分，研究人员表示，之前的研究已经对胶质瘤进行了分子分类，但这些方法在临床应用上存在一定的局限性。而他们的研究通过 m6A 甲基化修饰模式对胶质瘤进行分类，并开发出 m6Ascore 评分模型，为临床应用提供了一种更简单的方法。
研究还发现，m6A 修饰模式和患者的预后密切相关，m6A 高风险亚型的患者生存期更差，而且这种分类方法不受胶质瘤恶性等级的影响，能更准确地反映肿瘤的分子本质。同时，m6A 修饰还通过调节免疫微环境影响胶质瘤的进展，m6A 低风险亚型免疫浸润少，而高风险亚型免疫浸润多但存在免疫抑制，这也解释了为什么高风险亚型患者的临床结果更差。
另外，研究人员构建的 m6Ascore 评分模型中的 8 个基因都和免疫调节、炎症有关，FTO 对胶质瘤相关巨噬细胞的调节作用也为胶质瘤免疫治疗提供了新的靶点。最后，研究人员指出，m6Ascore 有可能用来预测患者对免疫治疗的反应，但还需要更多的临床样本进行验证。
总的来说，这项研究发现了胶质瘤的两种 m6A 修饰亚型，开发了 m6Ascore 评分模型，这对于深入了解胶质瘤免疫微环境的异质性和可塑性，以及指导个性化治疗策略具有重要意义，为胶质瘤的治疗带来了新的希望和方向。
