基于自然杀伤细胞相关基因的皮肤黑色素瘤分子分型及预后标志物研究

本研究针对皮肤黑色素瘤(SKCM)预后差、免疫治疗疗效有限的问题，通过整合TCGA、GEO等公共数据库数据，鉴定出32个关键自然杀伤细胞相关基因(NKCRGs)，建立分子分型并开发新型预后标志物。研究发现CD247和KIR2DL4可作为潜在治疗靶点，构建的12-NKCRG预后模型能有效预测患者生存，为SKCM精准治疗提供新策略。

　　

皮肤黑色素瘤(SKCM)作为第三常见的皮肤恶性肿瘤，其侵袭性强、预后差的特点一直困扰着临床医生。尽管近年来PD-1抑制剂等免疫治疗取得进展，但晚期患者5年生存率仍不足50%。这种治疗困境与肿瘤微环境(TME)的免疫抑制特性密切相关，尤其是自然杀伤细胞(NK细胞)的抗肿瘤功能尚未被充分挖掘。NK细胞作为先天免疫系统的核心效应细胞，具有无需预先致敏即可杀伤肿瘤细胞的独特优势，但其在SKCM中的具体调控机制和临床应用价值仍有待阐明。

为突破这一瓶颈，Zhan-Yuan Yuan1?团队在《World Journal of Surgical Oncology》发表创新研究。研究人员整合ImmPort、TCGA等五大数据库资源，采用生物信息学与机器学习相结合的策略，通过差异表达分析、生存分析和Venn图筛选获得32个关键NKCRGs。运用共识聚类识别分子亚型，采用CIBERSORT、ESTIMATE等算法评估免疫浸润，并通过13种机器学习算法组合构建预后模型。实验验证阶段使用qRT-PCR检测基因表达，结合单细胞测序和泛癌分析深入探索核心基因功能。

研究结果部分，首先通过差异表达分析鉴定出4946个SKCM差异基因，与134个NKCRGs交叉获得32个关键基因。KEGG分析显示这些基因主要富集在NK细胞介导的细胞毒性通路，GO分析表明其参与免疫系统过程调控。

分子分型研究识别出C1和C2两个显著差异的亚群。C2亚型表现出更高的NKCRGs表达水平和更优的生存预后(Log-rank, p<0.0001)，且对传统化疗药物Paclitaxel、Cisplatin等更敏感。肿瘤微环境分析揭示C2具有更强的免疫细胞浸润和更高的免疫检查点表达，这可能是其预后较好的关键原因。突变谱分析发现TTN(78.7%)和MUC16(72.7%)是最高频突变基因，RTK-RAS通路在两组中突变率均超过92%。

通过7种机器学习算法的13种组合，研究团队最终确立12-NKCRG的StepCox+plsRcox最优预后模型，在验证集中展现出稳定的预测性能。其中CD247和KIR2DL4被确认为核心基因：CD247作为TCR/CD3复合体组分，其高表达与良好预后显著相关(HR=0.402, p=1.28×10^-7)；KIR2DL4则通过调控NK细胞活性影响肿瘤免疫。单细胞测序证实二者主要在NK细胞中表达，功能分析显示其参与JAK-STAT信号通路和炎症反应调控。

讨论部分强调，该研究首次系统构建了SKCM的NKCRGs分子分型体系，开发的12基因预后标志物具有临床转化潜力。特别值得注意的是，CD247和KIR2DL4的发现为SKCM免疫治疗提供了新靶点，其通过增强NK细胞功能改善肿瘤微环境抑制状态的机制值得深入探究。研究者也指出当前基于公共数据库的局限性，未来需要通过更大规模临床样本验证，并开展基因功能的体内外实验研究。

这项研究的创新性在于将多组学数据与机器学习算法相结合，不仅为SKCM预后评估提供了可靠工具，更揭示了NK细胞在黑色素瘤免疫治疗中的关键作用。随着个性化医疗时代的到来，这种基于免疫特征的分子分型策略有望指导临床治疗决策，推动SKCM精准免疫治疗的发展。