基于炎症反应相关预后特征预测胃腺癌患者免疫状态及基因突变

《Discover Oncology》:Predicting immune status and gene mutations in stomach adenocarcinoma patients based on inflammatory response-related prognostic features

【字体: 时间:2025年04月11日 来源:Discover Oncology 2.8

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  胃腺癌(STAD)预后差,为改善其预后评估和治疗,研究人员开展基于炎症反应相关特征的研究。他们构建预后模型,发现高炎症组预后差,低风险组或更适合免疫治疗。该研究为 STAD 诊疗提供新视角。

  在癌症的世界里,胃腺癌(STAD)是一个极为棘手的难题。它作为常见的胃肠道肿瘤,在全球范围内,其发病率位居恶性肿瘤第五位,死亡率更是高居第三。尽管医学不断进步,顺铂等药物的出现让胃腺癌患者的生存期有所延长,但耐药问题的出现使得肿瘤细胞愈发难以控制,不仅出现局部浸润,还会转移到远处,导致患者 5 年生存率低于 30%。
面对如此严峻的现状,寻找更有效的预后评估指标和治疗靶点迫在眉睫。炎症,作为癌症的 “第七大特征”,与肿瘤的发生、发展紧密相连。它在肿瘤微环境中扮演着重要角色,影响着肿瘤的侵袭、转移以及患者对治疗的反应。因此,研究炎症反应与胃腺癌预后之间的关系,或许能为攻克胃腺癌带来新的曙光。

在此背景下,南方医科大学第十附属医院(东莞市人民医院)的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Discover Oncology》上,为胃腺癌的诊疗提供了新的思路和方向。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先,从基因型组织表达(GTEx)和癌症基因组图谱(TCGA)数据库获取 mRNA 测序数据作为训练集,从基因表达综合数据库(GEO)获取 GSE66229 STAD 患者基因表达数据作为测试集。然后,利用单样本基因集富集分析(ssGSEA)量化炎症反应评分,通过 “limma” 包筛选差异表达基因(DEGs) 。此外,运用最小绝对收缩和选择算子(LASSO) Cox 回归分析和逐步回归分析筛选关键基因,构建预后模型和列线图(nomogram) ,还使用了多种算法评估免疫浸润、免疫治疗反应等。

下面来看具体的研究结果:

  1. 炎症反应与肿瘤进展的关系:通过 ssGSEA 方法分析发现,STAD 组织的炎症反应水平显著高于癌旁组织。进一步研究表明,炎症反应水平高的患者预后更差,且炎症反应评分与患者的分级(Grade)和 T 分期相关,这意味着炎症反应在 STAD 的进展中起着重要作用。
  2. 差异表达基因的筛选与分析:对 STAD 和癌旁样本进行 DEG 分析,发现 DEGs 主要与免疫系统相关的生物学过程有关。通过交叉分析,确定了 126 个影响炎症反应的重要 DEGs,其中 14 个与患者预后显著相关。
  3. 关键基因的筛选与模型构建:利用 LASSO 和逐步回归分析,从 14 个关键基因中筛选出 5 个重要基因(SLC7A1、CD82、SERPINE1、ROS1 和 SLC7A2) 。基于这些基因构建的风险模型和列线图,在预测 STAD 患者预后方面表现良好。
  4. 风险模型的评估:通过 ROC 分析评估风险模型的性能,结果显示在 TCGA 和 GTEx 训练集以及 GSE66229 验证集中,该模型对患者预后都有较好的预测能力。高风险组患者的预后明显比低风险组差。
  5. 不同风险亚组的特征分析:研究发现,高风险组患者的基质评分(StromalScore)和 ESTIMATEScore 更高,且免疫细胞浸润存在差异,高风险组有更多的幼稚 B 细胞、未成熟树突状细胞等,低风险组则有更多的 17 型辅助性 T 细胞(Th17 细胞 )和活化的 CD4+ T 细胞。此外,低风险组患者的肿瘤突变负荷(TMB)更高,但高风险组患者对免疫治疗的反应相对更高。然而,高风险组的肿瘤免疫功能障碍和排除(TIDE)评分更高,意味着他们更容易发生免疫逃逸。
  6. 基因突变和通路富集分析:低风险组患者的单核苷酸变异(SNV)新抗原数量、沉默突变率和非沉默突变率更高,而高风险组的同源重组缺陷(HRD)评分更高。基因集富集分析(GSEA)显示,高风险组在与癌症发展密切相关的上皮 - 间质转化、血管生成和 KRAS 信号通路中显著富集。
  7. 关键基因的功能研究:对关键基因 SERPINE1 进行研究,发现其在 AGS 细胞中的表达水平较高。通过实验证明,下调 SERPINE1 可显著抑制 AGS 细胞的迁移和侵袭能力。

研究结论和讨论部分指出,研究人员构建了与炎症反应相关的 STAD 预后模型,该模型的风险评分与患者生存结局、免疫治疗反应以及肿瘤微环境特征密切相关。低风险组患者基于基因突变和通路富集情况,可能更适合免疫治疗。这一研究为 STAD 患者的风险分层和免疫治疗反应预测提供了潜在的生物标志物,有助于实现个性化治疗,提高患者的生存率。然而,该研究也存在一些局限性,如属于回顾性研究,风险模型需前瞻性队列验证,且对预后基因与炎症反应的相互作用及致癌影响还需进一步研究。但总体而言,这项研究为胃腺癌的治疗开辟了新的方向,具有重要的临床意义和研究价值,有望推动胃腺癌诊疗领域的进一步发展。

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