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研究人员针对原发性肺淋巴上皮瘤样癌(PPLELC)治疗难题,开展单细胞分析,发现 AKT3和 FGFR2可作治疗靶点和预后标志物,意义重大。
原发性肺淋巴上皮瘤样癌(PPLELC),这是一种极为罕见的非小细胞肺癌亚型,如同隐藏在肺部健康角落里的 “神秘杀手”。它与爱泼斯坦 - 巴尔病毒(EBV)感染密切相关,虽然在所有肺癌病例中仅占 1%,但近年来随着诊断技术的进步,其在非小细胞肺癌中的检出率逐渐上升。PPLELC 有着独特的 “个性”,偏好找上年轻的非吸烟者,而且肿瘤组织中常常有大量淋巴细胞浸润。然而,它也带来了诸多棘手的问题。常见的驱动基因突变,如表皮生长因子受体(EGFR)突变,在 PPLELC 中极为罕见,这使得患者难以从现有的靶向治疗中获益。目前,PPLELC 的一线治疗策略主要是手术和化疗,但术后化疗对患者生存时间的改善极为有限,部分患者接受免疫治疗甚至出现了病情的加速进展。因此,寻找个性化的治疗靶点,成为了改善 PPLELC 患者临床结局的关键所在,也正是基于此,中山大学孙逸仙纪念医院的研究人员开展了这项意义重大的研究。
研究成果发表在《Communications Biology》上,为 PPLELC 的治疗开辟了新的方向。研究人员运用了多种关键技术方法。在样本处理与测序方面,收集 2019 - 2022 年经病理确诊并手术的 PPLELC 患者组织标本,通过机械解离等操作制备单细胞 RNA 文库,进行单细胞转录组测序(snRNA - seq),同时对肿瘤组织进行全外显子测序(WES) 。在数据分析上,运用多种生物信息学工具对测序数据进行处理、分析和整合。此外,构建患者来源的异种移植(PDX)模型,用于评估药物疗效。
研究结果主要包含以下几个方面:
- 单细胞转录组分析:对 4 例患者的 PPLELC 样本进行 snRNA - seq,并整合公开数据集,最终获得 50007 个细胞用于后续分析。研究鉴定出 6 种主要细胞类型,发现肿瘤组织中 T 细胞和 B 细胞比例显著增加,髓细胞比例明显降低,且 PPLELC 患者浸润免疫细胞比鼻咽癌(NPC)和非小细胞肺癌(NSCLC)患者更具异质性。
- 关键细胞亚群与预后关系:通过对上皮细胞进行无监督聚类分析,发现 PPLELC Cluster 6 在所有肿瘤样本中均存在,且该亚群细胞的拷贝数变异(CNV)负担最大。基因富集分析显示,该亚群与病毒致癌和先天免疫相关基因及通路有关。其中,AKT3和 FGFR2基因表达显著上调,免疫组化染色也证实了这一点。进一步研究发现,AKT3和 FGFR2高表达与患者总生存期(OS)和无进展生存期(PFS)较差相关,且与肿瘤的晚期 TNM 分期、较大肿瘤尺寸和淋巴结转移相关。
- 靶向治疗验证:构建 PPLELC 患者来源的 PDX 模型,分别用 AKT3抑制剂(Enzastaurin)和 FGFR2抑制剂(Erdafitinib)进行体内治疗实验。结果显示,两种抑制剂都能显著抑制肿瘤生长,使肿瘤体积和重量明显减小,且对 PDX 模型的体重无明显影响。同时,免疫组化和蛋白质免疫印迹分析表明,抑制剂可抑制靶向分子及其下游蛋白的磷酸化,但不影响 AKT3和 FGFR2的表达。
- 免疫细胞分析:对 T 细胞、B 细胞和髓系细胞进行聚类和状态分析,发现不同免疫细胞亚群在 PPLELC 肿瘤微环境中具有不同的功能状态和作用。如细胞毒性 CD8+ T 细胞具有较高的细胞毒性,而耗竭的 CD8+ T 细胞具有较高的耗竭评分和细胞毒性。B 细胞主要分为浆细胞、滤泡 B 细胞和生发中心 B 细胞,其中浆细胞在炎症通路中显著下调。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)分为三个亚群,各亚群在抗原呈递、免疫抑制和血管生成等方面具有不同的功能。
- 细胞间通讯网络分析:利用 Cellchat 分析发现,TAM 亚群与其他细胞类型的配体 - 受体相互作用最多,肿瘤细胞在肿瘤微环境中起关键作用。恶性细胞与多种免疫细胞通过多种配体 - 受体相互作用相关,且特定信号通路在肿瘤细胞与免疫细胞的通讯中起重要作用。
研究结论表明,AKT3和 FGFR2可作为 PPLELC 潜在的治疗靶点和预后生物标志物,为开发合理的靶向治疗和免疫治疗策略提供了有价值的见解。不过研究也存在一些局限性,如样本获取困难限制了进一步的细胞机制和功能实验,患者队列仅来自中国人群影响研究结果的普遍性,AKT3和 FGFR2作为预后生物标志物的有效性还需在独立队列中确认,长期使用抑制剂可能导致耐药等问题。尽管如此,这项研究依然为 PPLELC 的治疗带来了新的曙光,为后续研究指明了方向,有望推动 PPLELC 治疗领域的进一步发展,为众多患者带来新的希望。