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乳腺癌诊疗面临挑战,山西医科大学研究人员开展 “Radiogenomic analysis of clinical and ultrasonic characteristics in correlation to immune-related genes in breast cancer” 研究。发现 8 个免疫相关基因与乳腺癌临床超声特征有关,为诊断和治疗提供新思路,助力精准医疗。
在现代医学领域,乳腺癌是女性健康的一大 “劲敌”。据美国癌症协会数据,2024 年乳腺癌仍是全球女性中发病率最高的癌症,不过其死亡率仅占所有癌症的 15%,位居第二。随着医疗技术的进步,乳腺癌的治疗手段日益丰富,包括传统的手术、放疗、化疗,以及内分泌治疗、靶向治疗和免疫治疗等,这使得乳腺癌患者的 5 年生存率逐年提高。然而,早期乳腺癌患者的生存状况明显优于晚期患者,因此乳腺癌的早期筛查至关重要。
在中国,乳腺超声是最常规的乳腺检查方法。经验丰富的医生借助先进的二维超声设备,能够观察乳腺增生、乳腺导管扩张和乳腺结节等情况,还能通过结节的形状、纵横比、后方回声、血流信号等特征判断其良恶性。此外,超声还可应用于手术中,如超声引导下的经皮 A1 滑车松解术和乳腺良性肿瘤的麦默通辅助手术等。不过,目前虽然利用乳腺结节的超声特征预测乳腺癌的相关研究取得了一定进展,但仍需要更深入的临床研究。
同时,放射基因组学作为新兴研究领域,通过探究肿瘤成像特征与基因组特征的关系,能揭示潜在的致癌机制,提高患者治疗的准确性。目前该领域对乳腺癌的研究多基于乳腺核磁共振(NMR)参数,利用乳腺超声特征的研究较少。而中国女性乳房体积较小、密度较高,超声检查更为适宜和准确,因此超声成像特征在乳腺癌放射基因组学中的应用具有创新性和前瞻性。另外,免疫疗法如 PD - 1/PD - L1 和 CTLA - 4 抑制剂的出现,为乳腺癌治疗带来新希望,但仍有一些免疫相关基因的治疗效果尚不明确。
为了深入探究乳腺癌临床和超声特征与免疫相关基因的关系,山西医科大学的研究人员开展了相关研究。他们通过筛选与乳腺癌总生存期相关的差异表达免疫相关基因(DEIRGs),分析这些基因与临床和超声特征的关联,为乳腺癌的免疫治疗和精准诊疗提供了新的思路和依据,研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员开展此项研究时,用到了多种关键技术方法。首先,从 GEO 数据库和 IMMPORT 数据库筛选数据,以获取乳腺癌与癌旁正常组织的差异表达基因(DEGs)和免疫相关基因(IRGs),并通过二者交集得到 DEIRGs。然后,运用 GEPIA 和 Kaplan - Meier plotter 平台对这些基因进行生存分析,筛选出与乳腺癌总生存期相关的基因。同时,收集乳腺癌患者的临床和超声特征数据,对患者的肿瘤组织进行全转录组测序和免疫组化染色,最后使用 R 和 SPSS 27.0 等软件进行数据分析。
研究结果如下:
- 患者临床特征:研究共纳入 38 例乳腺癌患者,均为女性,石蜡病理结果显示为浸润性导管癌。患者平均年龄 52.82±9.83 岁,平均肿瘤大小 23.42mm。在分子分型方面,LuminalA 占 18.4%,LuminalB 占 36.8% 等。
- DEGs 和 IRGs 筛选结果:从 GEO 数据库下载 8 例乳腺癌和 8 例癌旁正常组织的基因表达数据,经分析筛选出 174 个 DEGs,其中 111 个在乳腺癌中低表达,63 个高表达。结合 IMMPORT 数据库数据,进一步筛选出 31 个 DEIRGs,其中 20 个在乳腺癌中低表达,11 个高表达。
- DEIRGs 与总生存期的关系:通过 GEPIA 和 Kaplan - Meier plotter 平台分析,发现 8 个基因(CXCL2、MIA、NR3C2、PTX3、S100B、SAA1、SAA2 和 CXCL9)与乳腺癌患者总生存期相关(P<0.05)。其中 7 个基因在乳腺癌中低表达,1 个(CXCL9)高表达。高表达这 8 个基因的患者总生存期更高。
- DEIRGs 与临床特征的相关性:研究发现,S100B 和 CXCL9 与患者年龄相关,≥60 岁患者 S100B 低表达、CXCL9 高表达;NR3C2 与肿瘤大小有关,肿瘤≥20mm 患者 NR3C2 低表达;NR3C2、S100B 和 CXCL9 与 TNM 分期相关;MIA 与 PR 表达有关,PR 阳性患者 MIA 高表达;NR3C2 低表达患者更易出现 Her - 2 阳性和 Ki - 67≥20%。
- DEIRGs 与超声特征的相关性:SAA2 与肿瘤边缘毛刺有关,有毛刺的肿瘤 SAA2 低表达;PTX3 与剪切波弹性成像的 Emax呈负相关,低 PTX3 表达的肿瘤硬度更大;NR3C2 与 CEUS 的 PKI、AUC 呈负相关,与 AT、TTP 呈正相关,低 NR3C2 表达的肿瘤血供更好。
- DEIRGs 与表达产物的相关性:对 8 个免疫相关基因表达水平进行相关性分析,发现 CXCL2 与 PTX3、S100B 有关,NR3C2 与 PTX3、CXCL9 有关。免疫组化染色显示,CXCL9 在乳腺癌组织中的表达强于癌旁组织,且其基因测序量与阳性细胞数显著相关(P<0.001)。
研究结论和讨论部分表明,免疫相关基因的表达与乳腺癌患者的临床和超声特征密切相关。这些基因影响患者的分期和分子分型,进而影响生存和预后。通过超声特征预测免疫基因的表达,有助于制定更精准的治疗方案。例如,对于 Her - 2 阳性乳腺癌患者,可尝试促进 NR3C2 表达以提高患者总生存期。同时,研究发现 CEUS 的血流特征与免疫相关基因表达有关,CEUS 有望成为预测肿瘤患者预后和治疗策略的影像学生物标志物。不过,该研究也存在一些局限性,如样本量较小、存在数据偏倚、超声特征分类少等,后续可通过扩大样本量、多中心合作等方式改进。总体而言,这项研究为乳腺癌的诊断、治疗和预后预测提供了重要的理论依据和实践指导,为未来乳腺癌的精准医疗发展奠定了基础。