整合多组学解析胰腺癌瘤内异质性：揭示免疫浸润特征与个体化治疗新策略

本研究针对胰腺癌(PC)中瘤内异质性(ITH)研究不足的现状，通过整合TCGA和GEO数据库的批量转录组与单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据，采用DEPTH2算法构建11基因预后模型。研究发现低ITH水平与不良预后显著相关，揭示Galectin信号通路在肿瘤微环境调控中的关键作用，为胰腺癌的免疫治疗策略和化疗敏感性预测提供了新见解。

　　

胰腺癌被称为"癌症之王"，其五年生存率不足10%，预计到2030年将成为癌症相关死亡的第二大原因。这种恶性疾病的治疗面临巨大挑战——80%患者确诊时已届晚期，手术机会渺茫；现有放化疗和靶向治疗效果有限；更棘手的是，肿瘤内部存在复杂的异质性，这种"瘤内异质性"(Intratumoral heterogeneity, ITH)现象如同肿瘤的"变形术"，使得癌细胞能够通过基因组、转录组等多维度的变异来逃避免疫监视、抵抗药物治疗。然而，胰腺癌ITH的系统性研究仍属空白，其临床转化价值亟待挖掘。

南京医科大学第一附属医院胰腺中心联合浙江中医药大学附属第一医院药学部的研究团队，在《Discover Oncology》发表的重要研究，通过整合多组学数据和机器学习算法，首次系统描绘了胰腺癌ITH的分子图谱。研究人员发现，与传统认知不同，胰腺癌中低ITH水平反而预示更差的临床结局，这颠覆了其他癌种的研究结论；建立的11基因预后模型能准确预测患者生存；更突破性地发现Galectin信号通路是介导肿瘤细胞与免疫微环境对话的关键"密码"。

研究采用三大关键技术方法：从TCGA获取178例胰腺癌患者的转录组和体细胞突变数据，GSE212966单细胞数据集和GSE62452批量转录组数据作为验证；运用DEPTH2算法量化ITH并结合机器学习构建预后模型；通过CIBERSORT、CellChat等工具解析免疫景观和细胞互作网络。

【ITH评分与临床特征关联】研究显示低ITH患者总生存期显著缩短(p<0.05)，且与高肿瘤分级(p=0.003)和晚期临床分期(p=0.021)显著相关。这种"低异质性高恶性"的反常现象，提示胰腺癌可能存在独特的克隆进化模式——优势克隆通过转录组收敛获得更强的生存优势。

【预后模型构建】通过101种机器学习算法组合筛选，最终建立的ITH-S模型包含LGALS1、CTSB等11个关键基因。模型在训练集和验证集的1/3/5年AUC分别达0.797/0.734/0.786和0.712/0.703/0.751，显著优于传统临床参数(C-index=0.68 vs 0.55)。值得注意的是，TSPAN1等基因的纳入为胰腺癌干细胞研究提供了新线索。

【免疫微环境特征】高ITH组呈现"热肿瘤"特征：M1型巨噬细胞(p=0.013)和中性粒细胞(p=0.021)浸润增加，但伴随APC共抑制通路(p=0.008)的异常激活。免疫检查点分析发现CD276(又称B7-H3)在高风险组过表达，这与其介导T细胞耗竭的功能相符。TIDE评分显示低ITH组更可能从PD-1抑制剂中获益(p=0.032)。

【药物敏感性】计算药敏分析揭示重要临床启示：低风险组对奥拉帕尼(Olaparib，PARP抑制剂)敏感(IC₅₀=2.1μM vs 3.8μM，p=0.018)，而高风险组更适合厄洛替尼(Erlotinib，IC₅₀=1.6μM vs 2.9μM，p=0.007)。这种差异可能与ITH相关的DNA修复通路变异有关。

【单细胞解析】scRNA-seq发现上皮细胞ITH评分最高(p=1.2×10^-6)，其中Epi2-6亚群呈现祖细胞特征。CellChat分析揭示ITH-high上皮细胞通过Galectin-1(由LGALS1编码)与巨噬细胞形成免疫抑制性突触，这可能是胰腺癌免疫逃逸的"阿喀琉斯之踵"。

这项研究的多重突破在于：首次建立胰腺癌特异的ITH评价体系，揭示"低异质性高恶性"的特殊生物学行为；11基因模型为临床预后评估提供实用工具；发现Galectin信号轴是连接ITH与免疫微环境的关键桥梁。特别具有临床价值的是，研究提出的风险分层可指导化疗药物选择——低风险患者可能从PARP抑制剂中获益，而高风险患者更适合TKIs治疗。这些发现为突破胰腺癌治疗瓶颈提供了新的分子靶点和个体化治疗策略。