APOBEC突变在甲状腺癌中的预后价值与治疗新靶点：多组学与实验验证研究

本研究针对APOBEC家族突变在甲状腺癌(THCA)中的临床意义开展多维度探索，通过整合WES、RNA-seq、scRNA-seq等技术，首次构建APOBEC突变富集评分(AMES)预后模型，揭示APOBEC2通过调控糖酵解和CD8+ T细胞分化促进肿瘤进展的机制。实验证实SL0101抑制剂可协同FOXP3抑制剂显著抑制肿瘤生长，为THCA免疫治疗提供新策略。

　　

甲状腺癌作为最常见的内分泌恶性肿瘤，其发病率近20年增长了三倍，但部分患者仍面临治疗抵抗和预后不良的困境。传统研究多聚焦于BRAF、RAS等驱动基因突变，却忽视了APOBEC（载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样家族）介导的突变特征在肿瘤异质性形成中的关键作用。这个由11个成员组成的酶家族，本是人体的"基因卫士"，通过胞嘧啶脱氨作用抵御病毒入侵，但近年研究发现它们可能"倒戈"成为癌症基因组突变的"推手"，特别是在TCW（W=A/T）序列中产生特征性的C>T/G突变模式。然而，APOBEC突变在甲状腺癌中的分布规律、临床意义及治疗靶点价值仍属未知领域。

天津医科大学肿瘤医院的研究团队在《Biological Procedures Online》发表的重要成果，通过多组学整合分析结合体内外实验，首次系统描绘了APOBEC突变在甲状腺癌中的全景图谱。研究团队创新性地开发了APOBEC突变富集评分(AMES)，在28种实体瘤的9964个TCGA样本中发现甲状腺癌具有显著的APOBEC突变特征。通过机器学习构建的预后模型在多个独立队列验证显示，高AMES评分与患者不良预后显著相关（HR=5.38）。机制研究揭示APOBEC2通过激活RAS通路和糖酵解过程（HK2、LDHA表达上调），重塑肿瘤免疫微环境，促使CD8⁺ T细胞耗竭并增加Treg细胞浸润。最具转化价值的是，靶向抑制APOBEC2的小分子SL0101不仅能抑制肿瘤增殖转移，与FOXP3抑制剂联用更产生协同效应（协同评分23.399），为甲状腺癌联合治疗提供了新思路。

研究采用的关键技术包括：1）基于TCGA和DFCI/MSKCC队列的WES数据突变特征分析；2）整合GSE191288和GSE232237两个scRNA-seq数据集解析肿瘤微环境；3）通过ESTIMATE和CIBERSORT算法量化免疫细胞浸润；4）建立FTC-238细胞系与PBMCs共培养系统评估药物免疫调节效应；5）采用Seahorse能量代谢分析仪检测ECAR和OCR变化。

APOBEC家族在泛癌及甲状腺癌中的突变特征
研究团队通过分析28种TCGA肿瘤的基因组数据，发现APOBEC3C表达最高，而甲状腺癌中APOBEC3H和APOBEC2显著上调。创新性提出的AMES评分系统将样本分为高、中、低三组，其中甲状腺癌高AMES组占比达58.67%。随机森林算法确定APOBEC2是TCW突变的最主要贡献者。值得注意的是，AMES与肿瘤突变负荷(TMB)呈中度正相关，但与肿瘤新抗原负荷(TNB)负相关，提示APOBEC突变可能通过降低免疫原性促进免疫逃逸。

APOBEC突变与甲状腺癌分子特征的关系
OncodriveCLUST分析显示NRAS是高AMES组的特征性驱动基因。三元图可视化揭示BRAF突变在AMES分组中的差异分布。DNA损伤修复(DDR)通路分析发现，同源重组修复(HRR)和碱基切除修复(BER)通路突变频率最高，且DDR突变样本的AMES评分显著升高（p<0.001）。这些发现为理解甲状腺癌基因组不稳定性提供了新视角。

单细胞层面解析APOBEC2的促癌机制
通过分析3对双侧PTC样本的单细胞数据，研究发现APOBEC2在恶性上皮细胞(C_0和C_5亚群)特异性高表达。伪时序分析显示APOBEC2表达随肿瘤进展逐渐升高，与RAS信号通路活性呈显著正相关（R=0.48）。在另一个包含7例PTC和5例ATC的队列中，发现肿瘤细胞来源的APOBEC信号主要作用于CD8⁺ T细胞，促进其向耗竭表型分化。这从单细胞层面阐释了APOBEC2如何塑造免疫抑制微环境。

AMES评分的临床转化价值
研究构建的27基因预后标志物(AMrs)在CPTAC等三个独立队列中均显示优异预测性能（HR=4.63-2.01）。药物敏感性分析发现RSK抑制剂SL0101与AMrs评分呈最强负相关。体外实验证实SL0101可下调Snail1、Vimentin等EMT标志物表达，抑制FTC-238细胞增殖（CCK8检测p<0.01）。更重要的是，SL0101处理使CD8⁺ T细胞比例增加2.3倍，同时降低Treg细胞比例，这种免疫调节作用依赖于其对糖酵解的抑制（GSK2837808A可逆转该效应）。

靶向治疗的协同效应探索
在C57BL/6J小鼠模型中，SL0101单药使肿瘤体积缩小42%，与Alkyne-P60联用后进一步达到67%抑制率。免疫荧光显示联合组Ki67⁺细胞减少81%，TUNEL⁺细胞增加5倍。流式细胞术证实联合治疗使肿瘤浸润CD8⁺ T细胞增加3.1倍，Treg细胞减少68%，且未观察到明显肝肾毒性。

这项研究首次系统阐明了APOBEC突变在甲状腺癌中的分子特征和临床意义，突破了传统仅关注驱动基因突变的局限。创新点体现在三方面：一是建立AMES评分体系，将突变模式从定性描述提升到定量分析；二是发现APOBEC2通过"代谢-免疫"双途径（糖酵解和Treg活化）促进肿瘤进展的新机制；三是验证SL0101与免疫调节剂的协同效应，为临床联合用药提供实验依据。研究结果不仅为甲状腺癌预后评估提供了新工具，更重要的是揭示了APOBEC2可作为兼具直接抗肿瘤和免疫调节作用的理想靶点，这种"双管齐下"的治疗策略对改善免疫治疗耐药具有重要转化价值。未来研究可进一步探索APOBEC家族不同成员在肿瘤亚型中的特异性作用，以及与其他表观遗传修饰的交互效应。