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聚焦树突状细胞构建DCRI指数:结肠癌预后预测与免疫治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月20日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对结肠腺癌(COAD)预后标志物缺乏和免疫治疗响应预测难题,通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)和转录组数据,构建了基于树突状细胞相关基因(DCRGs)的预后评分系统(DCRI)。研究发现五基因标志物(CTSD/DAPK1/TIMP1/TBXAS1/PPP2CB)可有效分层患者预后,揭示高DCRI组具有独特免疫浸润特征和更高微卫星不稳定性(MSI),并通过功能实验证实PPP2CB的抑癌作用。该研究为COAD个体化治疗提供了新型生物标志物和靶点。
结肠癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一,其中结肠腺癌(COAD)是最常见的亚型。尽管手术、放疗和免疫治疗等手段不断进步,但转移仍是导致患者死亡的主要因素。肿瘤微环境(TME)中的免疫细胞,特别是连接先天与适应性免疫的树突状细胞(DCs),在COAD进展中扮演关键角色。然而,基于DCs的预后标志物尚未充分探索,这限制了精准治疗策略的开发。
无锡市锡山人民医院普通外科的Chaobo Chen等研究人员在《Scientific Reports》发表研究,通过整合多组学数据构建了树突状细胞相关指数(DCRI)。研究团队首先利用GSE161277单细胞数据集鉴定COAD组织中的DCs亚群,通过WGCNA和机器学习筛选出1539个DCRGs,最终建立包含CTSD、DAPK1、TIMP1、TBXAS1和PPP2CB的五基因模型。该模型在TCGA和GSE39582队列中均显示高DCRI组患者总生存期显著缩短,且独立于TNM分期等临床因素。
关键技术包括:从GEO数据库获取4例COAD的scRNA-seq数据,使用Seurat进行细胞聚类和DCs亚群鉴定;通过WGCNA构建基因共表达网络;采用LASSO-Cox回归筛选预后相关DCRGs;利用ssGSEA量化28种免疫细胞浸润;通过CCK-8、Transwell等实验验证PPP2CB的功能。
单细胞分析揭示了DCs通过MIF信号通路与上皮细胞的交互作用,其中CD74-CXCR4/CD44相互作用尤为突出。功能富集显示高DCRI组显著富集于补体通路和干扰素响应通路。免疫特征分析发现高DCRI组具有更高的MSI评分和免疫检查点分子(PD-1/CTLA4)表达,提示对免疫治疗更敏感。药物敏感性分析鉴定出10种对低DCRI组更有效的药物(如AZD1332)和6种对高DCRI组更有效的药物(如BI-2536)。
突变谱分析显示高DCRI组TP53和TTN突变频率更高,而APC和KRAS突变较少。功能实验证实PPP2CB下调可促进COAD细胞(HCT116/HT29/SW480)增殖、迁移和侵袭,免疫组化显示其在肿瘤组织中表达降低。
该研究创新性地将DCs生物学特征转化为临床可用的DCRI评分系统,首次揭示PPP2CB在COAD中的抑癌作用。其重要意义在于:为COAD预后评估提供了新型分子分型工具;通过MSI和免疫检查点分析指导免疫治疗决策;发现的药物敏感性差异为精准用药提供依据;鉴定的PPP2CB靶点为后续治疗开发奠定基础。局限性包括单细胞样本量较小和缺乏治疗史数据,这为未来研究指明了方向。
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