《Journal of Cancer Metastasis and Treatment》：IL-32 as a prognostic biomarker and therapeutic target in glioma: implications for tumor progression and immune modulation
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目的：白细胞介素-32（IL-32）作为一种促炎性细胞因子，已被证实参与肿瘤进展和免疫调节。然而，其在胶质瘤中的功能尚不明确。本研究分析了IL-32在胶质瘤中的表达、预后意义及其作为治疗靶点的潜力。方法：研究人员分析了来自多个数据集（包括癌症基因组图谱（TCG
目的：白细胞介素-32（IL-32）作为一种促炎性细胞因子，已被证实参与肿瘤进展和免疫调节。然而，其在胶质瘤中的功能尚不明确。本研究分析了IL-32在胶质瘤中的表达、预后意义及其作为治疗靶点的潜力。方法：研究人员分析了来自多个数据集（包括癌症基因组图谱（TCGA）、中国胶质瘤基因组图谱（CGGA）和REMBRANDT）的胶质瘤患者转录组和临床数据，以探究IL-32的表达模式、与生存的相关性、免疫浸润及药物敏感性。构建并验证了一个风险模型，同时评估了免疫逃逸机制和免疫治疗反应。利用胶质母细胞瘤细胞系进行了实验验证，采用转染、细胞增殖实验和Transwell实验。结果：IL-32高表达与较差的总生存期和增强的免疫浸润（尤其是M2型巨噬细胞）相关。共识聚类确定了两种具有不同预后结局的分子亚型。一个包含10个基因的IL-32相关基因标签（IL13RA2、FCER1G、S100A8、GPNMB、LUM、ANXA1、EMP3、CHI3L1、PTX3和IGFBP2）在独立队列中展现出稳健的预后性能，并且仍然是总生存期的独立预测因子。高风险患者表现出更强的免疫逃逸和较低的免疫检查点抑制剂预测反应性。药物敏感性分析进一步确定了六种候选化合物（洛伐他汀、氟伐他汀、TGX-221、异环磷酰胺、IC-87114和PLX-4720），这些化合物可能值得对高风险胶质瘤进行进一步研究。功能实验进一步证明，IL-32促进胶质母细胞瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。结论：IL-32可作为胶质瘤的预后生物标志物，而IL-32相关的10基因标签能够进行风险分层、预测潜在的免疫治疗反应性，并优先筛选出可供未来验证的候选治疗药物。
胶质瘤是最常见的中枢神经系统肿瘤，由于其高度恶性，尽管手术切除、放疗和化疗取得了显著进展，胶质瘤患者尤其是胶质母细胞瘤（GBM）患者的预后仍然极差，中位生存期仅约15个月。胶质瘤的显著特征是其高度分子和细胞异质性，这导致了治疗抵抗和肿瘤复发。因此，发现可靠的生物标志物和治疗候选靶点对于改善患者分层和制定更有效的治疗策略至关重要。白细胞介素-32（IL-32）最初被鉴定为免疫和炎症反应的介质，已被发现与多种疾病（包括自身免疫性疾病和感染性疾病）的发病机制相关。越来越多的证据表明，IL-32在多种癌症类型（如乳腺癌、结直肠癌和肺癌）中发挥关键作用，其表达与肿瘤进展、转移扩散和免疫逃逸相关。机制上，IL-32通过促进肿瘤细胞增殖、促进血管生成以及与免疫细胞相互作用来重塑肿瘤微环境（TME）。然而，尽管新出现的证据表明IL-32可能参与胶质瘤生物学，但其确切的生物学功能、预后意义以及对肿瘤免疫调节的贡献仍未完全阐明。因此，有必要开展整合大规模临床数据集和实验验证的综合性研究，以进一步阐明IL-32在胶质瘤进展中的作用，并评估其作为预后生物标志物或治疗候选靶点的潜力。
研究人员利用大规模公共数据集，通过综合生物信息学分析，研究了IL-32在胶质瘤中的表达谱、预后意义和功能影响。研究人员评估了IL-32表达与患者生存结局的关系，进一步表征了与IL-32表达相关的免疫环境，特别关注巨噬细胞浸润和免疫检查点（IC）调节。基于IL-32相关基因标签，构建了包含IL-32相关基因的预后风险模型，以实现患者分层并预测免疫治疗的潜在反应性。此外，还进行了药物敏感性分析，以确定针对高风险（HR）胶质瘤患者的候选治疗化合物。总体而言，研究结果证明了IL-32在胶质瘤进展和免疫调节中的作用，为胶质瘤个体化治疗策略的开发提供了框架。
研究数据来源于三个公共数据库：癌症基因组图谱（TCGA，702例）、中国胶质瘤基因组图谱（CGGA，693例）和REMBRANDT（475例）。此外，从基因表达综合（GEO）数据库获取了15例接受新辅助抗PD-1免疫治疗的复发性胶质母细胞瘤（rGBM）患者的RNA测序数据（GSE121810）用于免疫治疗反应预测模型的外部评估。免疫组织化学染色数据来源于人类蛋白质图谱。研究人员使用ESTIMATE和CIBERSORTx评估免疫浸润，利用limma识别差异表达基因（DEGs），采用共识聚类进行分子分型，应用LASSO Cox回归构建风险模型，使用TIDE算法预测免疫逃逸和免疫治疗反应，并通过oncoPredict预测药物敏感性。体外实验中，研究人员使用U87和LN229胶质母细胞瘤细胞系，通过重组IL-32处理、siRNA敲低和过表达，结合EdU细胞增殖实验和Transwell迁移/侵袭实验验证IL-32的功能。
**IL-32在胶质瘤中的表达及其预后意义评估**：与正常脑组织相比，IL-32在低级别胶质瘤和GBM中均显著上调，其表达水平随WHO分级逐步升高，免疫组化证实GBM中IL-32蛋白表达最高，正常大脑皮层中最低。生存分析显示，IL-32高表达与三个队列中较差的总生存期（OS）显著相关。TCGA胶质瘤队列的突变谱分析未检测到IL-32的体细胞突变，提示其临床和生物学意义主要由转录失调驱动而非反复出现的基因组改变。
**IL-32在胶质瘤中的生物学功能**：在三个独立队列中，间充质亚型GBM表现出最高的IL-32表达。IL-32表达与基质评分和免疫评分呈正相关。CIBERSORTx免疫细胞反卷积显示，IL-32表达与M2型巨噬细胞呈最强的正相关。IL-32高表达肿瘤中上调的DEGs富集于免疫相关通路。
**IL-32表达与胶质瘤免疫检查点的相关性**：IL-32与主要的免疫检查点基因CD274（PD-L1）、PDCD1（PD-1）和PDCD1LG2（PD-L2）呈显著正相关，提示IL-32可能通过检查点相关通路参与胶质瘤TME的免疫调节。
**交集DEGs的生存意义评估与胶质瘤亚型鉴定**：基于三个队列共有的51个DEGs进行共识聚类，将胶质瘤患者分为两个具有显著生存差异的分子亚型，亚型2表现出更高的DEG表达和更短的OS，主成分分析验证了亚型分离的可靠性。
**IL-32对胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭的影响**：外源性重组IL-32以剂量依赖性方式促进U87和LN229细胞的增殖、迁移和侵袭。siRNA介导的IL-32敲低显著抑制这些恶性表型，而IL-32过表达则产生相反效果。
**10基因预后风险模型的构建与验证**：LASSO Cox回归从51个DEGs中筛选出10个基因（IL13RA2, FCER1G, S100A8, GPNMB, LUM, ANXA1, EMP3, CHI3L1, PTX3和IGFBP2）构建风险评分模型。在TCGA训练集中，高风险组患者OS显著缩短。多变量Cox回归显示风险评分是独立预后因素（TCGA: HR=2.26, CGGA: HR=1.40, REMBRANDT: HR=1.50）。时间依赖性ROC分析和决策曲线分析表明该模型优于传统临床病理变量。
**10基因风险模型对胶质瘤免疫治疗反应的预测价值**：TIDE算法分析显示，低风险组中预测免疫治疗应答者的比例显著高于高风险组（TCGA: 61% vs 25%）。在GSE121810队列中，抗PD-1治疗无应答者的风险评分显著高于应答者，且PCA显示两组存在明显聚类分离。
**高风险胶质瘤患者的药物敏感性预测**：通过oncoPredict计算风险评分与药物半抑制浓度（IC50）的相关性，在三个队列中一致识别出六种对高风险患者可能更敏感的候选药物：洛伐他汀、TGX-221、异环磷酰胺、IC-87114、PLX-4720和氟伐他汀。
讨论部分指出，IL-32在胶质瘤中主要通过转录失调而非基因突变发挥作用。IL-32与M2巨噬细胞和免疫检查点的关联提示其可能参与免疫逃逸，但两者间的直接因果关系仍需进一步验证。风险模型可作为传统分子分型的补充工具，为个体化风险评估和免疫治疗决策提供参考。尽管六种候选药物并非直接靶向IL-32，但它们可能影响与IL-32信号相关的下游生物学过程。这些化合物的血脑屏障通透性存在差异，目前应视为假设生成的候选药物。IL-32作为治疗靶点面临诸多挑战，包括体内疗效验证、全身免疫稳态影响、异构体功能多样性及药物递送障碍等。研究局限性包括回顾性数据的内在偏倚、分析的相关性本质、体外实验仅限于细胞系、免疫治疗预测队列样本量小（n=15）以及药物敏感性预测的计算性质。
研究结论：IL-32是胶质瘤进展和TME内免疫调节的重要调控因子，可作为稳健的预后生物标志物。IL-32相关风险模型能够将胶质瘤患者分为高风险和低风险组，预测免疫治疗反应，并确定有前景的候选治疗药物。研究结果强调了IL-32作为胶质瘤管理生物标志物和治疗候选靶点的潜力，但需要进一步的临床验证和前瞻性试验来确定IL-32靶向治疗作为胶质瘤可行治疗方案的可行性。
