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黑色素瘤是侵袭性强且异质性高的皮肤癌,精准风险分层对个性化治疗意义重大。研究人员利用 TCGA 数据,探索黑色素瘤免疫相关基因表达,构建风险评分模型和列线图。结果显示模型可有效分层,且 KIR2DL4 有促瘤作用。这为精准治疗提供依据123。
在皮肤癌的大家族里,黑色素瘤是个 “狠角色”。它起源于产生色素的黑素细胞,虽然在皮肤癌病例中占比不算高,却要对大部分皮肤癌死亡 “负责”。一旦发病,如果不能早早发现,它就会快速发展、转移,预后情况往往很差。紫外线过度照射、家族病史、遗传因素等都是引发黑色素瘤的重要风险因素。
随着医学的进步,免疫疗法为黑色素瘤患者带来了新希望。它就像给人体免疫系统注入 “强心针”,让免疫系统能更好地识别和对抗癌细胞。不过,免疫疗法并非对所有患者都有效,背后的机制十分复杂,至今尚未完全弄清楚。而且,黑色素瘤患者之间存在很大差异,免疫细胞在肿瘤中的浸润情况不同,临床治疗效果也大相径庭。所以,找到一种精准的风险分层方法,对提高黑色素瘤患者的个性化治疗水平至关重要,这也成为了医学研究领域亟待攻克的难题。
为了解开这些谜团,来自四川大学华西医院的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在了《Discover Oncology》杂志上,为黑色素瘤的治疗开辟了新方向。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:从癌症基因组图谱(TCGA)数据库获取黑色素瘤患者的基因组和临床数据,包括基因表达谱、DNA 甲基化等信息;运用多种生物信息学分析方法,如单样本基因集富集分析(ssGSEA)、基因集富集分析(GSEA)、基因集变异分析(GSVA)等,对数据进行深入挖掘;构建预后预测模型,通过单因素和多因素 Cox 回归分析筛选关键基因,利用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归防止模型过拟合;还进行了细胞实验,如在 A375 黑色素瘤细胞中沉默 KIR2DL4 基因,验证其功能。
下面来看看具体的研究结果:
- 免疫分型揭示不同亚型差异:通过 ssGSEA 算法,研究人员将黑色素瘤患者分为高免疫反应组和低免疫反应组。高免疫组的肿瘤微环境(TME)评分更高,HLA 基因表达上调,关键免疫细胞如活化的记忆 CD4+ T 细胞和 CD8+ T 细胞比例更高45。
- 构建预后模型实现风险分层:对高低免疫组进行差异表达分析,找到关键基因,经 Lasso 回归和多因素 Cox 回归构建模型,将患者分为高风险和低风险组,生存分析证实该模型有预后价值678。
- 列线图提高预后预测准确性:结合风险评分和临床病理因素构建列线图,经分析发现其比单独使用风险评分能更准确地预测患者生存情况,且风险评分与患者年龄、性别、肿瘤分期等相关910。
- 免疫细胞浸润与风险分层相关:利用多种算法分析免疫细胞浸润,发现髓源抑制细胞(MDSCs)与风险评分正相关,而 CD8+ T 细胞等与风险评分负相关,CD8+ T 细胞可能是免疫活性的关键生物标志物1112。
- 明确相关信号通路:GSEA 和 GSVA 分析显示,高风险组中促癌通路如 TGF-β 和 WNT 信号通路富集,免疫激活通路则不富集,表明高风险组可能存在免疫逃逸机制1314。
- 关键基因影响预后和疾病进展:GBP2、SEMA4D 和 KIR2DL4 在肿瘤样本中高表达,高表达与患者预后差相关,且其表达随疾病进展有变化趋势1516。
- KIR2DL4 功能验证:沉默 A375 细胞中的 KIR2DL4 基因后,细胞增殖和迁移能力明显受到抑制,说明 KIR2DL4 在黑色素瘤中起促瘤作用1718。
综合来看,研究人员成功构建了黑色素瘤免疫相关的预后模型。这个模型凸显了免疫基因表达和 T 细胞(尤其是 CD8+ T 细胞)浸润在预测患者预后方面的重要价值,为医生制定个性化治疗方案提供了有力依据,推动了黑色素瘤精准肿瘤学的发展。同时,实验验证了 KIR2DL4 的促瘤作用,这有助于开发针对黑色素瘤的精准免疫疗法。不过,研究也存在一些局限,比如模型基于 TCGA 队列的批量 RNA 测序数据构建,可能存在局限性;未整合蛋白质组学等多组学数据;部分基因功能还需进一步实验探索等。未来,还需要更多研究来验证这些生物标志物,深入探究相关基因的作用机制,评估靶向治疗的效果,从而更好地攻克黑色素瘤这一难题,为患者带来更多希望。