编辑推荐:
宫颈癌(CC)预后评估缺乏有效标志物,免疫治疗面临挑战。研究人员基于肿瘤微环境(TME)开展免疫相关基因(IRGs)研究。他们筛选出 5 个 IRGs 构建预后模型,发现其能精准预测预后,为 CC 免疫治疗提供新靶点,意义重大。
宫颈癌是全球女性中发病率位居第二的恶性肿瘤,严重威胁着女性的生命健康。尽管在宫颈癌的预防、筛查和治疗方面已经取得了一定进展,但患者的预后情况仍未得到显著改善,尤其是对于那些发生转移或复发的患者。当前,宫颈癌免疫治疗面临诸多困境,例如缺乏可靠的生物标志物来预测患者对免疫治疗或放化疗的反应,像 PD-L1 作为预测生物标志物,其敏感性和特异性并不理想,免疫细胞浸润水平和 T 细胞受体(TCR)多样性等指标虽有潜力,但尚未成为可靠的预后生物标志物。在这样的背景下,深入研究与宫颈癌预后相关的生物标志物,探索新的免疫治疗靶点,构建精准的预后模型迫在眉睫。
福建医科大学附属第一医院等机构的研究人员开展了一项研究,旨在基于肿瘤微环境(TME)探索一些免疫相关基因(IRGs)作为宫颈癌患者的预后生物标志物,并构建预后模型。该研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上。
研究人员采用了多种技术方法。首先,从 The Cancer Genome Atlas(TCGA)数据库获取 306 例宫颈癌患者的转录组数据、突变数据及临床信息,从 ImmPort portal 和 InnateDB 获取免疫相关基因(IRGs)数据,还利用 GSE44001 数据集进行模型验证。接着,运用单样本基因集富集分析(ssGSEA)计算免疫评分,对患者进行分组。之后,通过多种 R 包进行数据分析,如用 “limma” 包分析差异表达基因,“glmnet” 包进行 LASSO 回归分析等,还用免疫组化(IHC)验证部分基因的蛋白表达。
研究结果如下:
- 分组及差异分析:根据 29 种免疫细胞和通路的活性及浸润水平,计算免疫评分,将宫颈癌样本分为高免疫组(Immunity_H)和低免疫组(Immunity_L)。tSNE 分析验证了分组的有效性,且 Immunity_H 组的免疫、基质和 ESTIMATE 评分更高,免疫细胞浸润水平也更高。
- 差异基因获取:分析两组间的差异表达基因(DEGs),共得到 270 个 DEGs,其中 34 个上调,236 个下调。进一步筛选出 25 个交集基因用于后续分析。
- 预后模型构建与验证:通过单变量 Cox 回归分析和 LASSO 回归分析,筛选出 5 个 IRGs(HLA-DMA、DMBT1、CXCR6、CX3CL1 和 SEMA3A)构建预后模型。以中位风险评分作为界限,将样本分为高、低风险组。在训练集和测试集中,高风险组患者的预后明显比低风险组差,该模型对 1、3、5 年生存率的预测具有较高准确性。
- 独立预后因素分析:通过单变量和多变量 Cox 分析,证实基于这 5 个基因构建的风险评分是宫颈癌患者预后的独立因素,且比其他临床风险因素更能准确预测患者死亡率。
- TME 差异分析:对高、低风险组的 TME 进行差异分析,发现低风险组的免疫和基质细胞更多,淋巴细胞浸润程度更高,而高风险组的肿瘤细胞更多。
- 功能预测:通过 Gene Ontology(GO)和 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)富集分析,发现这 5 个 IRGs 的功能与趋化因子介导的信号通路、受体 - 配体相互作用等有关。
- 免疫细胞浸润相关性分析:利用 TIMER2 数据库分析,发现 HLA-DMA、CXCR6 和 CX3CL1 与肿瘤纯度呈负相关,与多种免疫细胞浸润呈正相关;DMBT1 与 CD4+ T 细胞和树突状细胞呈负相关;SEMA3A 与 CD4+ T 细胞呈负相关。其中,CXCR6 与免疫细胞浸润的相关性最强。
- 蛋白表达验证:免疫组化结果显示,SEMA3A 蛋白在宫颈癌组织中表达升高,在有淋巴结转移的宫颈癌组织中显著增加;CX3CL1 蛋白在宫颈癌组织中表达降低,在有淋巴结转移的宫颈癌组织中显著减少,证实了 SEMA3A 是预后风险因素,CX3CL1 是预后保护因素。
研究结论表明,HLA-DMA、DMBT1、CXCR6、CX3CL1 和 SEMA3A 是宫颈癌的免疫相关预后生物标志物,其中 HLA-DMA、CXCR6 和 CX3CL1 是预后保护因素,DMBT1 和 SEMA3A 是预后风险因素。这 5 个基因的风险评分在预测宫颈癌患者 3 年和 5 年预后方面比其他临床风险因素更准确,风险评分越高,患者预后越差。这 5 个预后生物标志物可能通过趋化因子介导的信号通路和受体 - 配体相互作用参与调节 TME。该研究为宫颈癌的免疫治疗提供了新的思路和潜在靶点,有助于推动宫颈癌预后评估和治疗策略的优化,具有重要的临床意义。未来,还需进一步验证这些 IRGs 的临床应用价值,通过体外细胞实验或体内动物模型深入探究其具体作用机制,为宫颈癌的精准治疗奠定更坚实的基础。