血管生成基因预测食管鳞癌患者预后和免疫特性:证据来自多组学分析和实验验证

【作者】 王帅元； 梁英豪； 张嘉欣； 王文佳； 洪铱辰； 孙淼淼； 舒姣； 陈奎生；

【机构】 郑州大学第一附属医院； 郑州大学医药科学院；

【摘要】 研究目的:食管鳞状细胞癌(ESCC)是一种侵袭性疾病,五年生存率(OS)<15%。主要原因是转移而非局部肿瘤,血管生成在其中扮演着重要的角色。血管生成对肿瘤转移、治疗和预后有重要影响。然而,食管鳞癌(ESCC)中血管生成基因的表达模式、对治疗的影响及与预后关系尚未有系统报道。本研究旨在对食管鳞癌中血管生成基因进行首次全面多组学探索,并构建了基于血管生成的分型及预后特征。材料与方法:我们收集了来自TCGA和GEO数据库中三个不同队列共376例食管鳞癌患者。我们从多组学层面详细研究了血管生成基因的表达改变及改变的可能驱动因素,鉴别了四种血管生成相关表型,探索不同的血管生成表型在微环境、免疫和肿瘤相关通路的异质性,并生成血管生成指数(AI)以预测生存、抗血管治疗及免疫治疗反应,另外在外部队列及体外实验中得到验证。结果:血管生成在ESCC预后及抗肿瘤免疫反应方面起重要作用,体细胞突变、拷贝数变异、甲基化和转录因子调节血管生成相关基因从而促进ESCC进展。我们在ESCC中确定了四种表型,四种分型表现出明显不同的肿瘤微环境、免疫浸润细胞及癌症通路。重要的是,我们发现四种分型具有各自独特的免疫治疗生物标志物。此外,提出AI来量化肿瘤血管生成能力,并使用外部队列及相应细胞验证了它作为预后及免疫治疗预测指标的准确性。结论:我们对ESCC患者进行了首次也是最全面的血管生成基因多组学分析,确定了四种结局、肿瘤特征及免疫景观各异的血管生成表型,这些分组不仅提供了患者预后,还有助于筛选抗血管生成治疗的优势人群。AI预测预后及免疫治疗反应,为临床医生对ESCC的个体化免疫阻断治疗及抗血管生成治疗提供指导。更多还原