基于脂代谢相关免疫基因的非小细胞肺癌(NSCLC)亚型精准免疫治疗策略研究

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:Computers in Biology and Medicine 6.3

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  本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)免疫治疗响应率低(约30%)的临床难题,通过整合TCGA数据库中肺鳞癌(LUSC)和肺腺癌(LUAD)的脂代谢相关免疫基因(LMAGs),构建了多因素预后模型。研究发现RORB基因与CD8+ T细胞浸润显著相关,LBP在两种亚型中均过度表达,为开发亚型特异性免疫联合疗法提供了新靶点。该成果发表于《Computers in Biology and Medicine》,为NSCLC精准治疗提供了代谢-免疫交叉调控的理论依据。

  

肺癌是全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达85%。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)如PD-1/PD-L1抗体已成为晚期NSCLC的主要治疗手段,但临床响应率仅约30%,且存在显著的亚型差异。更令人困惑的是,部分PD-L1阴性患者也能从联合治疗中获益,这表明当前基于单一生物标志物的预测模型存在局限性。与此同时,越来越多的证据表明,肿瘤细胞的脂代谢重编程与免疫逃逸密切相关——脂肪酸合成酶(FASN)过表达与不良预后相关,脂代谢物如溶血磷脂酸(LPA)可激活促转移信号通路,但这些机制在肺鳞癌(LUSC)和肺腺癌(LUAD)中的差异尚未系统研究。

针对这一科学难题,广州医科大学附属第一医院的研究团队开展了开创性研究。他们通过对TCGA数据库中502例LUSC和541例LUAD样本进行多组学分析,首次构建了整合脂代谢相关免疫基因(LMAGs)的多因素预后模型,相关成果发表在《Computers in Biology and Medicine》。研究人员采用差异表达基因筛选(阈值P<0.05,|logFC|>1)、LASSO回归建模、免疫浸润分析(CIBERSORT/TIMER算法)和肿瘤突变负荷(TMB)评估等关键技术,结合GSE30219等独立队列验证和免疫组化实验,系统揭示了LMAGs在NSCLC亚型中的调控网络。

研究结果方面:

  1. 差异基因鉴定:发现60个LUSC特异性、18个LUAD特异性和82个共享的脂代谢相关免疫差异基因,其中RORB在LUSC中显著低表达并与CD8+ T细胞浸润正相关,而LBP在两种亚型中均过表达。
  2. 预后模型构建:基于APOH、CSF2等基因构建的模型在5年生存预测中AUC达0.739,显著优于传统临床指标。
  3. 免疫特征解析:LUSC低风险组呈现"热肿瘤"微环境(B细胞、单核细胞富集),而LUAD高风险组虽CD8+ T细胞增多但伴随免疫抑制信号。
  4. 机制探索:GO分析显示RORB参与昼夜节律调控(调整系数1.286,P=0.0017),KEGG通路证实LBP通过TLR4信号促进炎症反应。
  5. 临床验证:免疫组化证实LBP蛋白在肿瘤组织过表达(P<0.01),且TMB-high/low风险组5年生存率差异达41.3%。

在讨论环节,作者创新性提出亚型特异性治疗策略:针对LUSC的RORB激动剂联合LBP抑制剂可协同激活T细胞功能;而对LUAD则建议靶向CX3CL1-CX3CR1轴(趋化因子配体-受体对)并阻断ANGPTL4(血管生成素样蛋白4)以改善T细胞浸润。这些发现不仅解释了临床观察到的亚型疗效差异——如LUAD对PD-1抑制剂响应率更高可能与其TMB较高(平均8.7 mut/Mb vs LUSC的5.2 mut/Mb)和CX3CL1介导的T细胞招募有关,更重要的是为开发"代谢-免疫"双靶点药物提供了理论依据。

该研究的临床转化价值尤为突出:通过将LMAGs表达谱与TMB、PD-L1等现有标志物整合,可使免疫治疗获益人群的预测准确率提升22.6%(C-index 0.715 vs 0.583)。正如通讯作者Wang wenjun教授指出:"这项研究首次绘制了NSCLC亚型特异的脂代谢-免疫互作图谱,为破解ICIs耐药难题提供了新视角。"未来需要在前瞻性临床试验中验证这些生物标志物的预测价值,并探索靶向RORB/LBP通路的小分子药物开发。

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