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为探究循环细胞因子与 MSS 结直肠癌患者预后关系,研究发现 IL6 等显著影响免疫浸润,或可指导诊疗。
在肿瘤研究领域,免疫疗法为癌症治疗带来了新希望,但并非对所有患者都有效。就拿结直肠癌(CRC)来说,微卫星不稳定(MSI)的 CRC 患者使用免疫检查点抑制剂(ICIs)效果不错,可 90% 微卫星稳定(MSS)的 CRC 患者却难以从中获益。这背后的原因,就藏在 MSS CRC 独特的肿瘤免疫微环境里。在这个复杂的环境中,细胞因子扮演着重要角色,它们就像一群 “信号兵”,指挥着免疫细胞的行动。不过,之前大多数研究只关注细胞内和细胞周围的细胞因子水平,对于血清中细胞因子的作用,尤其是它们对患者预后和免疫浸润的影响,了解得还很少。而血清细胞因子不仅能影响肿瘤治疗效果,还可能成为治疗反应的预测指标。所以,研究血清细胞因子与 MSS CRC 患者免疫浸润的关系,就显得尤为重要,它可能为攻克 MSS CRC 的治疗难题提供新方向。
重庆医科大学的研究人员为了弄清楚血清细胞因子和 MSS CRC 患者预后之间的关系,展开了一项深入研究。他们的研究成果发表在了《Scientific Reports》上,为 MSS CRC 的治疗和预后评估带来了新的曙光。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术: 首先是数据挖掘,从基因表达综合数据库(GEO)中获取了多个基因表达数据集,像 GSE35279、GSE87211、GSE110224 等,还选取了 GSE44076 作为验证队列。然后,对这些数据进行预处理、批次校正和差异表达分析,找出差异表达基因(DEGs)。接着,运用加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法,构建基因共表达网络,确定关键基因模块。之后,通过基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,探究关键基因的潜在功能和相关通路。利用 STRING 在线工具和 Cytoscape 软件构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络,筛选出关键基因。此外,还通过免疫浸润分析评估免疫细胞浸润情况,收集 55 例 CRC 患者的组织标本和临床数据,进行免疫组化(IHC)检测,分析血清细胞因子水平与免疫细胞浸润的关系。
研究结果如下:
关键基因的识别与分析 :经过一系列复杂的数据处理和分析,研究人员从众多基因中筛选出了 10 个关键基因,其中 IL6 、IFNγ 和 IL2 与常见免疫细胞浸润密切相关。构建的临床预测模型显示,这些关键基因对结直肠癌风险的预测表现良好,预测误差较小。
免疫浸润的相关发现 :对免疫浸润的深入研究发现,M2 巨噬细胞和 CD8+ T 细胞的浸润与 IL6 和 IL2 水平显著相关,IL6 与 M2 巨噬细胞和 CD8+ T 细胞浸润呈负相关,IL2 则呈正相关。IFNγ 与 M2 巨噬细胞和 CD4+ T 细胞浸润有关,且主要影响记忆 CD4+ T 细胞的浸润。同时,还发现不同免疫细胞之间存在复杂的相互关系,比如一些免疫细胞的比例在肿瘤组和对照组中有明显差异。
血清细胞因子与免疫细胞浸润的关系 :通过对患者组织标本的免疫组化分析和血清细胞因子检测,发现循环细胞因子与肿瘤微环境中多种免疫细胞的浸润密切相关。IL6 是影响 CD8+ T 细胞在肿瘤侵袭前沿浸润的关键因素,IL4 和 IL10 则对肿瘤内 CD4+ T 细胞的浸润起主要调节作用。此外,循环细胞因子与 M2 巨噬细胞的浸润大多呈正相关。
生存分析结果 :对 MSS CRC 患者队列进行生存分析发现,IL6 、IFNγ 和 IL2 表达水平不同的患者,预后存在显著差异。在 MSS/MSI-L 患者中,高表达 IL6 的患者预后更好,但 IL2 和 IFNγ 对患者预后的影响并不明显。
研究结论和讨论部分表明,IL6 、IL2 和 IFNγ 共同影响着 MSS CRC 免疫浸润微环境的形成,不过 IL6 是其中主要的预后因素。这意味着检测血清相关细胞因子,在临床实践中有望成为评估患者预后的重要手段,IL6 也可能成为结直肠癌诊断和治疗的关键生物标志物。针对 IL6 等相关细胞因子的靶向治疗,或许能为那些无法从 ICIs 治疗中获益的 MSS CRC 患者带来新的希望。但目前研究仍存在一些不足,比如缺乏患者的预后数据,血清 IL6 与 CRC 发展的关系还需要进一步确认。未来还需要更多的研究来深入探索这些细胞因子的作用机制,为 MSS CRC 的治疗开辟新的道路。
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