Multi-omics prediction of axillary treatment response and tumour microenvironment alterations in lymph node-positive luminal breast cancer.
研究背景
腋窝淋巴结（ALN）转移常见于乳腺癌患者，影响预后和生存率。新辅助化疗（NAC）是治疗伴有腋窝淋巴结转移的管腔型乳腺癌的一线疗法。实现病理学腋窝淋巴结完全缓解（pLCR）的患者可免腋窝淋巴结清扫术，但术前缺乏评估是否达pLCR的有效方法。本研究旨在用多组学模型预测NAC后腋窝淋巴结状态，减少不必要手术。
方法速览
- 从两个中心收集影像学、临床和病理数据。
- 用动态对比增强磁共振成像（DCE - MRI）特征和临床病理特征，结合机器学习算法构建多组学预测模型。
- 对不同疗效患者进行单细胞RNA测序，分析肿瘤免疫微环境异质性。
- 用多重免疫荧光技术验证免疫抑制微环境特征。
主要发现
- 多组学预测模型：结合12个影像组学特征和4个临床病理特征，训练队列和验证队列的曲线下面积（AUC）分别为0.853和0.805，表现良好。
- 肿瘤免疫微环境（TIME）异质性分析：对不同疗效患者单细胞RNA测序，鉴定出11个细胞簇。疗效差的患者有免疫抑制特征，为阐明NAC耐药机制提供理论基础。
- T细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）的异质性：T和NK细胞是主要免疫细胞，分12个亚群。CD4NaiveT细胞又分四个亚群，CD4NaiveT_FOS和CD4NaiveT_NR4A1有较高T细胞激活特性和促炎评分。NAC疗效不佳患者未激活CD4NaiveT细胞比例高。
- 单核吞噬细胞（MPs）的异质性：MPs分五个亚群，主要是巨噬细胞。nLCR组富集表达M2巨噬细胞标志基因的巨噬细胞_LYVE1亚群，存在免疫抑制微环境。
- 多重免疫荧光验证：nLCR组肿瘤和淋巴结组织中调节性T细胞浸润增加，表达免疫抑制分子TIGIT的细胞比例高，肿瘤组织中M2型巨噬细胞数量增加，支持转录组学发现。
总结展望
多组学预测模型为减少不必要腋窝手术提供可能。NAC疗效不佳患者肿瘤免疫微环境有免疫抑制特征，可能是耐药原因。但研究存在样本量小、验证不足等局限，未来需前瞻性临床验证。