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为探究微生物组与子宫内膜癌(EC)关系,研究人员构建 RME 预后模型,发现其可预测预后及治疗效果。
在医学研究的广袤领域中,癌症始终是高悬的 “达摩克利斯之剑”,威胁着人类的健康。子宫内膜癌(Endometrial Carcinoma,EC)作为女性常见的恶性肿瘤,在 2020 年全球新发病例达 41.7 万,死亡人数约 9.7 万,在中国也是第二大妇科恶性肿瘤。多数早期 EC 患者经有效治疗可获益,然而晚期患者却往往难以治愈。一直以来,子宫被认为是无菌的,但随着测序技术的发展,人们发现子宫内膜有着独特的微生物群落。不过,肿瘤内微生物与 EC 的肿瘤微环境(Tumor Microenvironment,TME)以及预后之间的关系,仍如迷雾般有待揭开。
在此背景下,同济大学医学院附属上海养志康复医院(上海阳光康复中心)的研究人员展开了深入探索。他们的研究成果发表在《Discover Oncology》上,为理解 EC 的疾病进程和干预措施开辟了新的视角。
研究人员为了构建基于子宫内膜常驻微生物组(Resident Microbiome of Endometrium,RME)的预后模型,探索微生物组与肿瘤免疫的关系,并预测 EC 患者的预后以及免疫治疗和化疗的有效性,采用了一系列关键技术方法。研究数据来自癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中的 EC 样本临床信息和 RNA 测序数据,以及 cBioPortal 数据库中的微生物定量数据。通过单变量和多变量 Cox 回归分析筛选与患者总生存期(Overall Survival,OS)相关的微生物特征,进而构建 RME 评分模型。利用 “xcell” 方法和相关软件包分析免疫细胞浸润和免疫功能富集分数,借助 “DESeq2” 包识别差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs),构建转录因子 - 免疫相关基因(Transcription Factor-Immune Related Genes,TF-IRG)网络。同时,运用多种 R 包评估肿瘤突变负荷(Tumor Mutation Burden,TMB)、微卫星不稳定(Microsatellite Instability,MSI)数据,预测免疫治疗和化疗的敏感性。
研究结果如下:
- 微生物组特征与 EC 预后相关:通过单变量 Cox 回归分析,发现 130 个属与 EC 患者的 OS 显著相关,多数为有利因素。多变量 Cox 回归确定了 9 个独立影响 OS 的属,据此构建的 RME 预后模型显示,高 RME 评分组患者 OS 较短,1 - 3 - 5 年 OS 预测的 AUC 值分别为 0.741、0.709 和 0.694。
- RME 模型是 EC 患者的独立预后指标:结合临床特征进行单变量和多变量 Cox 回归分析,证实 RME 模型可独立预测患者生存。RME 评分与年龄、分期无显著差异,基于临床因素和 RME 评分构建的列线图生存模型预测效果良好,C - index 值为 0.796,校准曲线显示预测值与实际值吻合度高。
- 揭示潜在的免疫 - 微生物相互作用:免疫相关 DEGs 分析发现,低 RME 评分组和高 RME 评分组之间存在 70 个免疫相关 DEGs,涉及激素信号、细胞因子 - 细胞因子受体相互作用等通路。构建的 TF - IRG 网络表明,SP7 和 PROX1 在高 RME 评分组显著升高,可能在免疫浸润和免疫逃逸中发挥重要作用。低 RME 评分组 T 细胞和 NK 细胞显著富集,免疫相关通路评分更高,提示该组免疫浸润更高,高 RME 评分组可能是 “冷肿瘤”。
- 两组的突变和免疫治疗反应:研究发现两组 TMB 无显著差异,但低 RME 评分组 MSI 更高且与 RME 评分呈负相关。低 RME 评分组总体基因突变负荷更高,免疫检查点分子 PD - 1、CD96、CD244 和 CTLA - 4 表达存在差异,且该组免疫表型评分(Immunophenotype Score,IPS)更高,可能更适合免疫治疗。
- 化疗反应预测:药物敏感性分析显示,高 RME 评分组对 AZD1332 和 JAK_8517 等药物更耐药,低 RME 评分组对 WEHI - 539 和 ULK1_4989 等药物可能更敏感。此外,Roseiflexus 与 Foretinib 和 Dabrafenib 的疗效相关,有助于个性化化疗预测。
研究结论和讨论部分指出,该研究构建的 RME 预后模型评估了其在 EC 患者中的独立预后价值,并探索了肿瘤微环境与 RME 评分的相关性,为肿瘤内微生物群、肿瘤预后和免疫微环境之间的关系提供了新见解。研究发现低 RME 评分组 T 和 NK 细胞富集,TF - IRG 网络也揭示了微生物特征影响肿瘤免疫细胞浸润的潜在机制。免疫治疗为 EC 治疗带来变革,但并非所有患者都能从中获益,该研究中低 RME 评分组较高的 MSI 和 PD1 表达,表明这部分患者可能对免疫治疗反应更好,同时还确定了几种有潜力的小分子化合物,为 EC 治疗提供了新思路。不过,该研究也存在局限性,如需要前瞻性研究验证公共数据库来源的临床队列,还需进一步明确微生物组特征、肿瘤微环境和预后之间的因果关系及潜在机制。
尽管如此,这项研究依然为子宫内膜癌的研究和治疗点亮了一盏明灯,为后续探索指明了方向,有望推动相关领域取得更多突破,为患者带来新的希望。