放療后動態(tài)免疫重塑！上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院等單位發(fā)文：新的個性化癌癥治療策略

近日，上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院/上海交通大學/海軍軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院(上海長征醫(yī)院)研究團隊合作共同在期刊《Advanced Science》上發(fā)表了研究論文，題為“Immune Predictors of Radiotherapy Outcomes in Cervical Cancer”，本研究整合了單細胞轉錄組學和機器學習技術，以描繪放療（RT）結果的免疫預測因子。綜合分析顯示，上皮細胞數(shù)量減少，同時伴有細胞凋亡增強、補體激活和炎癥反應加劇。放療促使巨噬細胞積聚，尤其是具有增強抗原呈遞能力的放療反應性 M1 樣 HSPA1B+亞群。盡管 T 細胞和 NK 細胞的細胞毒性增強，但其衰竭標志物卻有所惡化。CellChat 分析揭示了由 C3/C3AR1 軸介導的上皮細胞與髓系細胞之間的強相互作用。在小鼠模型中，C3AR1 拮抗劑會降低放療效果，抑制巨噬細胞浸潤和 M1 極化。這些發(fā)現(xiàn)揭示了放療后的動態(tài)免疫重塑，并為精準放療策略建立了可操作的生物標志物。

宮頸癌放療療效受限，免疫微環(huán)境成新關注點

01

宮頸癌仍是全球女性癌癥相關死亡的主要原因，每年新增病例超過 661021 例，死亡病例超過 348189 例，尤其在低收入和中等收入國家。放療（RT）是局部晚期宮頸癌的主要治療方式，5 年總生存率在 50%至 60%之間。然而，約 30%的宮頸癌患者放療失敗，原因在于固有的放射抵抗或治療后的復發(fā)。放射抵抗的機制是多因素的，包括表觀遺傳失調(diào)、DNA 修復途徑激活以及腫瘤代謝重編程。近來，腫瘤免疫微環(huán)境（TIME）作為放療反應的關鍵調(diào)節(jié)因素嶄露頭角，機制性證據(jù)闡明了其調(diào)節(jié)功能。

一種 CCRTIM 模型可預測宮頸癌放化療預后

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為了探究放療誘導的免疫動態(tài)與臨床結局之間的關系，研究人員開發(fā)了宮頸癌放療免疫反應模型（CCRTIM）。首先，研究人員利用基因集變異分析（GSVA）算法將從單細胞測序數(shù)據(jù)中得出的 25 個免疫特征映射到兩個獨立隊列——內(nèi)部隊列（n = 57）和 TCGA-CESC（放療）隊列（n = 187）。其次，研究人員評估了隊列間數(shù)據(jù)的一致性，確認了兩個隊列的樣本具有高度相似的特征譜，且缺乏明顯的聚類結構，于是將它們合并為一個整合隊列（n = 244），以增強模型的穩(wěn)健性。此外，研究人員嚴格評估了不同治療方式間數(shù)據(jù)的一致性。未觀察到兩組之間存在分離。接下來，研究人員系統(tǒng)地構建并評估了 15 種機器學習架構的預后模型。所確定的最佳模型是MLP3，其 AUC 為 0.762 ± 0.004。該模型被命名為 CCRTIM，用于預后預測。最后，CCRTIM 在兩個隊列中進行了驗證。基于 CCRTIM 得分的風險分層顯示，高風險組和低風險組之間存在顯著的生存差異。低風險組（較低的 50%）在內(nèi)部隊列和 TCGA-CESC（RT）隊列中均表現(xiàn)出更優(yōu)的總生存率。總之，CCRTIM 模型通過解讀免疫動態(tài)，能夠準確預測宮頸癌放療結果，為臨床風險分層提供了一種可操作的工具。

開發(fā)整合單細胞 RNA 測序（scRNA-seq）和批量 RNA 測序（bulk-seq）的宮頸癌放療免疫反應模型（CCRTIM）可預測宮頸癌放療結果。

總結

03

總之，本研究確立了放射治療（RT）作為宮頸癌免疫微環(huán)境中上皮細胞 - 巨噬細胞相互作用的關鍵調(diào)節(jié)因子。宮頸癌放化療免疫微環(huán)境（CCRTIM）模型超越了傳統(tǒng)的基于影像學的預后工具，通過將生物學基礎的免疫特征與放射治療反應性相結合，實現(xiàn)了更高的預測準確性和可解釋性。該框架為通過靶向個體免疫動態(tài)量身定制的精準放療方案來提高治療效果提供了臨床可行的途徑。

參考資料：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202509784

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