构建肿瘤浸润免疫评分(TIIS):膀胱癌预后预测与精准治疗新突破

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Discover Oncology 2.8

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  膀胱癌(BLCA)治疗面临困境,为改善现状,研究人员开展肿瘤浸润免疫细胞相关研究。通过分析基因数据,构建肿瘤浸润免疫评分(TIIS)模型。结果显示,高 TIIS 患者预后差但对部分药物更敏感。该研究为膀胱癌治疗提供新思路。

  癌症,一直是全球健康的 “头号公敌”,严重威胁着人类的生命和健康。膀胱癌(Bladder Cancer,BLCA)作为常见的恶性肿瘤之一,在全球癌症发病率中位居第十。当前,膀胱癌的治疗面临诸多挑战。手术是主要治疗手段,但术后复发风险高;以顺铂为基础的新辅助化疗虽能提高患者 5 年生存率,却因顺铂的毒性,仅有 17.2% 的患者能接受该治疗。免疫疗法的出现曾给膀胱癌治疗带来新希望,可它仅对部分膀胱癌亚型有效,免疫治疗耐药问题突出。肿瘤微环境(Tumor Microenvironment,TME)在肿瘤的发生、发展和治疗反应中起着关键作用,深入了解膀胱癌的免疫浸润模式,成为攻克膀胱癌治疗难题的关键所在。
在此背景下,陆军军医大学第二附属医院等机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Discover Oncology》杂志上。研究人员旨在通过全面分析膀胱癌组织中的免疫细胞浸润情况,构建一种新的预后模型,为膀胱癌患者的预后预测和精准治疗提供有力支持。

为了达成研究目的,研究人员运用了多种关键技术方法。他们从多个公共数据库(如 GEO、TCGA 等)收集膀胱癌及正常组织的基因表达数据和临床信息。利用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术,深入分析肿瘤细胞和 TME 中的基因表达模式,挖掘潜在的分子靶点。借助加权基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis,WGCNA)和蛋白质 - 蛋白质相互作用(Protein - Protein Interaction,PPI)分析,筛选出关键基因。通过随机生存森林(Random Survival Forest,RSF)模型构建肿瘤浸润免疫评分(Tumor - Infiltrating Immune Score,TIIS)系统,评估患者预后,并利用相关数据库探究 TIIS 与药物敏感性的关联。

研究结果如下:

  • 差异基因和免疫细胞的鉴定:通过分析 GSE13507 数据库中的数据,研究人员发现肿瘤组织中有 341 个基因下调,56 个基因上调。同时,肿瘤组织中活化 B 细胞、活化树突状细胞等多种免疫细胞显著下调,提示肿瘤浸润免疫细胞(Tumor - Infiltrating Immune Cells,TIICs)在 TME 中发挥免疫抑制作用。
  • 关键基因的确定:运用 WGCNA 和 PPI 分析,研究人员从与 TIICs 相关的基因模块中筛选出 10 个核心基因,如 HLA - DPA1、CCL5等。这些基因在肿瘤和正常组织中的表达模式存在差异,且功能富集分析表明它们参与细胞激活、细胞因子信号传导等重要生物学过程。
  • 单细胞水平的基因表达分析:利用 scRNA-seq 数据集 GSE169379,研究人员发现不同核心基因在膀胱癌不同细胞亚群中的表达存在差异。例如,HLA - DPA1和 HLA - DRA 主要在上皮细胞中表达,而 CCL5、CD2等在淋巴细胞中高表达。
  • 预后分析:基于 TCGA - BLCA 数据集的生存分析显示,HLA - DRA、CD2和 CCL5等基因的高表达与患者生存率提高相关。通过 RSF 模型筛选出 6 个变量,构建了 TIIS 系统。高 TIIS 组患者预后明显较差,且 TIIS 是患者预后的独立危险因素,该模型在多个数据集上得到验证。
  • 免疫细胞和药物敏感性分析:研究发现 TIIS 与多种免疫细胞相关,高 TIIS 的肿瘤在血管生成、上皮 - 间质转化(Epithelial - Mesenchymal Transition,EMT)等通路中富集。药物敏感性分析表明,高 TIIS 患者对顺铂等药物更敏感,还发现了一些对高 TIIS 患者可能有效的新型药物。

研究结论和讨论部分指出,该研究构建的基于 TIICs 核心基因的预后模型,不仅能预测膀胱癌患者的预后,还能反映患者对药物的反应,为膀胱癌的精准治疗提供了新的方向。然而,研究也存在一定局限性,如缺乏患者临床症状等信息、未进行多组学验证、数据分析需实验验证等。尽管如此,这项研究依然意义重大,它为膀胱癌的研究和治疗开辟了新道路,有望推动膀胱癌治疗领域的进一步发展,帮助更多患者战胜病魔。

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