揭秘癌干细胞在高免疫检查点胰腺癌免疫治疗耐药中的关键作用

【字体: 时间:2025年03月27日 来源:Scientific Reports 3.8

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  免疫检查点(IC)抑制剂是癌症免疫治疗的重要手段,但多种癌症对此反应不佳。研究人员开展胰腺癌免疫治疗耐药机制的研究,发现癌干细胞(CSCs)在其中起关键作用。该研究为个性化免疫治疗提供方向,意义重大。

  在癌症治疗领域,免疫治疗的出现宛如一颗璀璨的新星,为众多癌症患者带来了新的希望。尤其是免疫检查点(IC)抑制剂疗法,它能通过阻断 IC 分子,如程序性细胞死亡 1(PD1)、细胞毒性 T 淋巴细胞抗原 4(CTLA4)等,解除对 T 细胞的抑制,让免疫系统能够更好地识别和攻击肿瘤细胞。在肺癌、黑色素瘤等癌症治疗中,IC 抑制剂疗法取得了显著成效,部分患者实现了长期生存 。然而,这一疗法并非对所有癌症都有效,胰腺癌、前列腺癌和胶质母细胞瘤等对 IC 抑制剂疗法反应不佳,许多患者无法从中获益。
目前,IC 表达水平常被视为预测免疫治疗反应的重要指标,人们通常认为高 IC 表达的癌症对 IC 阻断疗法更敏感。但实际情况并非如此简单,部分高 IC 表达的癌症对免疫治疗反应依旧很低,这表明除了 IC 表达外,必然存在其他影响免疫治疗效果的因素。为了深入探究这些因素,来自印度博斯研究所(Bose Institute)的研究人员开展了一项关于胰腺癌免疫治疗耐药机制的研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。在数据收集方面,从临床研究数据库 clinicaltrials.gov 获取免疫治疗的临床试验数据;利用 “R2:基因组分析和可视化平台” 以及 “癌症基因组图谱”(TCGA)挖掘基因表达数据。分析工具上,运用 GEPIA 进行疾病无进展生存期(DFS)分析,借助 cBioportal 评估肿瘤突变负荷(TMB)、错配修复缺陷(MMRd)和驱动基因突变情况,使用 TIMER 2.0 分析基因相关性和肿瘤微环境(TME)浸润状态 。

研究结果如下:

  • 分组及 IC 表达差异:研究人员根据 IC 抑制剂的临床试验数据,将癌症分为高反应(HR)组和低反应(LR)组。HR 组包括肺癌、黑色素瘤等,LR 组包含胰腺癌、前列腺癌等。通过分析发现,LR 组癌症的 IC 基因表达水平较低,而 HR 组较高。但令人意外的是,作为 LR 组的胰腺癌(PAAD),其 IC 分子表达水平却与 HR 组相当,甚至在某些 IC 分子上表现出更高的表达。
  • TME 浸润差异:利用 TIMER 2.0 数据库评估 TME 浸润状态,发现 PAAD 中促肿瘤免疫细胞亚群(如调节性 T 细胞(Tregs)、M2 巨噬细胞)和癌症相关成纤维细胞(CAFs)的浸润得分显著高于肺腺癌(LUAD),而抗肿瘤免疫细胞亚群(如活化的 CD4+记忆 T 细胞、自然杀伤(NK)活化细胞、M1 巨噬细胞和活化的髓样树突状细胞)的浸润得分较低,这使得 PAAD 形成了免疫抑制性的肿瘤微环境,不利于免疫治疗发挥作用。
  • 内在耐药因素差异:在内在免疫治疗耐药机制方面,研究人员通过 cBioportal 分析发现,PAAD 的 TMB 明显低于 LUAD,且在错配修复基因上的突变状态也不如 LUAD。同时,PAAD 中关键基因(如 TP53、KRAS、CDKN2A)的驱动突变比例更高,这些驱动突变与患者预后不良相关。
  • CSCs 与耐药的关联:研究表明,PAAD 中的驱动突变、促肿瘤 TME 亚群与 CSCs 状态呈正相关。PAAD 的 CSC-signature(CSC 相关基因的表达特征)高于 LUAD,且 CSCs 与免疫治疗耐药相关的信号通路(如 WNT/β -catenin、PI3K-AKT 和 MAPK 通路)、促肿瘤免疫细胞亚群以及免疫调节因子存在正相关关系。此外,在其他 LR 癌症(如前列腺癌)和部分 HR 癌症(如 LUAD)中,也发现了 CSCs 与免疫治疗耐药的关联。

研究结论和讨论部分指出,CSCs 在 PAAD 的免疫治疗耐药中起着关键作用。PAAD 虽有较高的 IC 表达,但由于 CSCs 的存在,导致肿瘤细胞高表达 IC 分子,从而逃避免疫系统的监视。同时,CSCs 还通过多种机制,如影响信号通路、调节免疫细胞浸润和免疫调节因子表达等,导致内在和外在免疫治疗耐药。这一发现不仅解释了 PAAD 免疫治疗反应低的原因,还表明 CSCs 在多种癌症的免疫治疗耐药中都具有重要作用。因此,在未来的免疫治疗中,不能仅依据癌症类型或 IC 表达来制定治疗方案,还应评估患者肿瘤中 CSCs 的含量,将其作为预测免疫治疗反应的生物标志物,为个性化免疫治疗提供重要依据,有望提高免疫治疗的效果,改善癌症患者的预后。

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