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胰腺癌(PDAC)治疗棘手,因其免疫抑制性肿瘤微环境(TME)及对免疫检查点抑制剂(ICIs)耐药。研究人员运用孟德尔随机化(MR)研究 PDAC 与免疫细胞、细菌、炎症因子和血液代谢物关系。发现相关关联,为个性化免疫治疗和代谢通路调节提供依据。
在癌症治疗领域,胰腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)堪称 “顽固堡垒”。它被一层致密、纤维化的 “盔甲” 包裹,内部的肿瘤细胞突变较少,更棘手的是,其所处的肿瘤微环境(Tumor microenvironment,TME)具有强大的免疫抑制作用,这使得免疫细胞难以发挥正常的抗肿瘤功能。当其他癌症类型在免疫治疗的浪潮中取得进展时,胰腺癌却对免疫检查点抑制剂(Immune checkpoint inhibitors,ICIs)表现出顽强的抵抗,导致治疗效果不佳。因此,探寻新的治疗靶点和预测生物标志物,成为攻克胰腺癌的关键。
南方医科大学珠江医院肿瘤中心放疗科的研究人员,为了解开胰腺癌治疗困境的谜团,开展了一项重要研究。他们运用孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)方法,深入探究胰腺癌与一系列免疫细胞特征、细菌特征、炎症因子以及血液代谢物之间的因果关系。该研究成果发表在《Discover Oncology》杂志上,为胰腺癌的治疗带来了新的曙光。
研究人员在此次研究中,采用了多种关键技术方法。首先是孟德尔随机化方法,以单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)作为遗传工具变量(Instrumental variable,IV),评估暴露因素(如免疫细胞特征、细菌特征等)与胰腺癌这一结局之间的潜在因果关系。研究数据来源广泛,包括从 GWAS catalog 下载的胰腺癌数据集,以及多个公开的全基因组关联研究(Genome - wide association study,GWAS)汇总统计数据,涵盖了免疫细胞特征、肠道微生物组、炎症相关循环蛋白和血浆代谢组等方面。在数据处理与分析过程中,通过设定严格的筛选阈值,如 p < 1×10-5、R2=0.001 和 kb = 10000 等,对数据进行筛选和处理,并运用多种统计分析方法,如逆方差加权(Inverse variance weighted,IVW)法、MR Egger 等,确保研究结果的可靠性。
研究结果丰富且意义重大。在胰腺癌与免疫细胞特征方面,研究发现胰腺癌与 22 种免疫细胞特征存在关联。在单核细胞组,多种单核细胞特征数量减少,像 CD14+CD16-单核细胞绝对计数(β = 0.026,95% CI 0.95 - 0.99,P = 0.009);B 细胞组的 9 种特征也均呈下降趋势,如 IgD+CD38dim B 细胞绝对计数(β = 0.024,95% CI 0.96 - 0.99,P = 0.015) 。不过,也有例外,中央记忆 CD8+T 细胞占 T 细胞的百分比有所增加(β = 0.025,95% CI 1.01 - 1.05,P = 0.030),这表明胰腺癌的免疫微环境极为复杂,可能存在多种免疫细胞相互作用,影响肿瘤的发展和免疫逃逸。
在细菌特征与胰腺癌风险的研究中,发现 15 种细菌特征与胰腺癌风险有关联,经过进一步分析,排除部分存在多效性的特征后,确定 8 种细菌特征与胰腺癌风险密切相关。其中,Collinsella、PWY.5100 和 LACTOSECAT.PWY 等细菌特征的增加,以及 Desulfovibrio_piger、Ruminococcus torques 等细菌特征的减少,都与胰腺癌风险存在关联,这说明肠道微生物组在胰腺癌的发生发展过程中起着重要作用,可能通过影响免疫调节来影响胰腺癌的发病风险。
对于炎症因子与胰腺癌风险的关系,研究观察到 7 种炎症因子与胰腺癌风险存在关联。Delta 和 Notch 样表皮生长因子相关受体水平(β = 0.638,95% CI 1.14 - 3.13,P = 0.013)和白细胞介素 - 12 亚基 β(Interleukin - 12 subunit beta,IL - 12β)水平(β = 0.371,95% CI 1.07 - 1.96,P = 0.016)升高,而 T 细胞表面糖蛋白 CD5 水平(β = 0.729,95% CI 0.29 - 0.79,P = 0.004)等下降,这表明炎症因子在胰腺癌的发生发展中扮演着复杂的角色,不同炎症因子的变化可能对胰腺癌的进展产生不同影响。
血液代谢物与胰腺癌风险的研究发现,62 种血液代谢物与胰腺癌风险存在关联,排除存在水平多效性的 31 种后,剩余 12 种减少,19 种增加。例如,2 - 羟基棕榈酸酯水平(β = 0.634,95% CI 0.31 - 0.91,P = 0.020)下降,鸟氨酸与磷酸盐比值(β = 1.239,95% CI 1.80 - 6.63,P < 0.001)升高,这意味着血液代谢物的变化与胰腺癌风险密切相关,可能涉及到代谢途径的改变影响胰腺癌的发生发展。
此外,研究还探讨了细菌特征、炎症因子和血液代谢物与胰腺癌相关免疫细胞之间的关系。发现 Collinsella 与 CD64 在 CD14-CD16+单核细胞上的表达增加以及 CD25++CD45RA-CD4 非调节性 T 细胞绝对计数增加有关;IL - 12β 对不同 B 细胞亚群的数量和 CD19 表达有不同影响;不同血液代谢物与免疫细胞特征之间也存在正负相关关系。
综合研究结论和讨论部分,这项研究全面且深入地揭示了胰腺癌与免疫细胞特征、细菌特征、炎症因子和血液代谢物之间的复杂关系。这些发现为理解胰腺癌对免疫治疗耐药的机制提供了新视角,也为开发个性化免疫治疗和代谢通路调节策略提供了理论依据。不过,研究也存在一定的局限性,如主要依赖数据分析可能存在偏差,研究数据代表性不足等。但总体而言,该研究为后续胰腺癌的基础研究和临床治疗指明了方向,有望推动胰腺癌治疗取得新的突破。