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TNFSF4调控胰腺癌免疫微环境:多组学整合分析揭示预后新靶点与免疫治疗潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月09日 来源:BMC Immunology 2.9
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本研究针对胰腺癌(PC)免疫治疗响应率低的临床难题,通过整合单细胞转录组(GSE212966)、TCGA-PAAD队列及空间转录组数据,系统解析了TNFSF配体家族(特别是TNFSF4/OX40L)在胰腺癌中的表达模式与免疫调控机制。研究发现TNFSF4通过B细胞受体信号通路激活免疫应答,其高表达患者呈现更优生存预后(p<0.05),且与PD-L1等免疫检查点显著相关。该研究为胰腺癌免疫分型提供了新依据,并为TNFSF4靶向治疗策略开发奠定理论基础。
胰腺癌作为消化系统最凶险的恶性肿瘤之一,五年生存率长期低于8%,被称为"癌中之王"。其治疗困境主要源于两大瓶颈:早期诊断困难(仅20%患者可手术)和免疫治疗响应率低。这种治疗抵抗性与胰腺癌特殊的免疫抑制微环境密切相关,但具体调控机制尚未阐明。中国人民解放军总医院第一医学中心肝胆胰外科医学部的研究团队将目光聚焦于肿瘤坏死因子超家族(TNFSF)——这个在免疫调控中扮演核心角色的细胞因子家族,特别是其中与T细胞共刺激分子OX40(CD134)结合的配体TNFSF4(又称OX40L)。既往研究表明,OX40/OX40L轴在自身免疫病治疗中已显示出临床潜力,但其在胰腺癌中的表达特征、预后价值及免疫调控机制仍属未知。
研究人员采用多组学整合分析策略,主要运用了以下关键技术:1) 基于TCGA-PAAD队列的批量RNA测序数据开展非负矩阵分解(NMF)聚类;2) 利用GSE212966单细胞数据集解析TNFSF配体细胞定位;3) 通过CellPhoneDB构建细胞互作网络;4) 结合免疫评分(ESTIMATE)、肿瘤免疫功能障碍和排斥(TIDE)算法预测治疗响应;5) 体外实验采用PBMC-胰腺癌细胞共培养体系验证免疫调节功能。
单细胞转录组景观揭示TNFSF4的免疫细胞定位
通过分析6例胰腺癌样本的26,435个单细胞,发现TNFSF配体基因主要富集于抗原呈递细胞,特别是B细胞和巨噬细胞(图2D)。空间转录组进一步证实TNFSF4阳性区域伴随B细胞浸润增加(图6F),暗示其可能通过"B细胞- T细胞"轴调控免疫应答。
分子分型鉴定预后相关亚群
基于19个TNFSF配体基因表达谱,NMF聚类将患者分为两个亚型:Cluster 1富集DNA修复通路,Cluster 2则显著关联免疫激活通路(如细胞因子-细胞因子受体相互作用,p<0.001)。值得注意的是,Cluster 2患者表现出更优的总生存期(OS,p=0.012)和无进展生存期(PFS,p=0.034)(图4B-C)。
TNFSF4的免疫调控网络
KEGG分析显示TNFSF4与B细胞受体信号通路密切关联(图6A)。实验验证发现,过表达TNFSF4的胰腺癌细胞可显著上调PBMC中IL-2(2.1倍)和PD-L1(1.8倍)表达(图8F-H),证实其免疫调节功能。临床数据分析显示,TNFSF4高表达与晚期T分期(p=0.023)和免疫评分升高(p<0.001)相关,但 paradoxically(矛盾地)与较差的免疫治疗响应(IPS-CTLA4降低27%)相关(图7D-G)。
这项研究首次建立了基于TNFSF配体的胰腺癌分子分型体系,揭示了TNFSF4通过调控B细胞介导的免疫应答影响预后的新机制。特别值得注意的是,虽然高TNFSF4表达预示更强的免疫浸润,但TIDE评分分析(r=0.246)提示这可能同时导致免疫逃逸增强(图7H),这为理解胰腺癌免疫治疗抵抗提供了新视角。研究团队在讨论部分指出,TNFSF4表达水平可能成为指导免疫检查点抑制剂(如抗PD-1)应用的潜在分层标志,而针对OX40/OX40L轴的靶向药物(如已用于特应性皮炎的rocatinlimab)或可成为胰腺癌联合治疗的新选择。这些发现为突破胰腺癌免疫治疗瓶颈提供了理论依据,相关成果发表在《BMC Immunology》上,为后续转化研究奠定了重要基础。
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