KIF15驱动乳腺癌免疫抑制微环境的新机制与TMEscore预后模型构建

《HUMAN MUTATION》:Tumor Microenvironment Characterization Identifies KIF15 as an Immunosuppressive Driver in Breast Cancer

【字体: 时间:2026年01月23日 来源:HUMAN MUTATION 3.7

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  本研究通过整合分析乳腺癌肿瘤微环境(TME),首次构建了TMEscore量化评估体系,揭示高TMEscore患者生存优势及免疫治疗响应更佳。关键发现表明KIF15通过抑制树突状细胞(DC)功能驱动免疫抑制微环境,其敲除可促进CD8+T细胞招募,为克服免疫检查点抑制剂(ICI)耐药提供新靶点。

  
1. 引言
乳腺癌作为女性最常见恶性肿瘤,其肿瘤微环境(TME)中基质细胞的遗传稳定性为治疗提供了新思路。本研究通过系统分析8444例乳腺癌患者TME免疫浸润特征,结合基因组学与临床数据,旨在开发定量评估TME的指标,并探索KIF15在免疫抑制微环境中的调控作用。
2. 材料与方法
2.1. 细胞与动物模型
采用4T1小鼠乳腺癌细胞系,通过慢病毒转导构建KIF15稳定敲除细胞株。BALB/c小鼠皮下成瘤后,使用抗PD-1单抗进行免疫治疗评估,流式细胞术分析肿瘤浸润免疫细胞。
2.2. 数据整合与处理
从TCGA和GEO数据库获取48个乳腺癌数据集,经批次校正后纳入830例样本进行CIBERSORT分析,量化22种免疫细胞浸润比例。采用主成分分析(PCA)构建TMEscore,公式为TMEscore = Σ(PC1i+ PC2i) ? Σ(PC1j+ PC2j)。
2.3. 生物信息学分析
通过无监督层次聚类识别TME亚型,差异表达基因(DEGs)筛选采用limma包(FDR<0.05)。功能富集分析使用clusterProfiler进行GO和KEGG通路注释。免疫治疗数据集IMvigor210用于验证TMEscore预测价值。
3. 结果
3.1. TME分型与预后关联
聚类分析界定三种TME表型:TMEgroup-A(巨噬细胞M0主导,预后最差)、TMEgroup-B(静息肥大细胞富集,生存最佳)和TMEgroup-C(细胞毒性T细胞活跃)。TME细胞互作网络显示中性粒细胞与Tregs为风险因素,树突状细胞与单核细胞为保护因素。
3.2. TME特征基因功能
461个TME相关基因被划分为两组:Group-A富集NF-κB信号通路等免疫激活相关通路,Group-B与PI3K-Akt信号通路等基质重构相关。关键免疫基因(如CD8A、PDCD1)在Group-A高表达。
3.3. TMEscore临床意义
高TMEscore与ER阳性、HER2阳性亚型及高肿瘤突变负荷(TMB)显著相关,在TCGA和GEO队列中均验证其独立预后价值(HR=0.62, p<0.001)。IMvigor210队列中,TMEscore高组客观缓解率(ORR)显著提升(CR/PR vs SD/PD, p<0.01),且TMEscore与TMB联合预测效能最优(AUC=0.711)。
3.4. KIF15的免疫调控作用
KIF15在肿瘤组织中高表达且与不良预后相关。敲除实验证实KIF15抑制可促进CD8+T细胞浸润(p<0.001),并增强树突状细胞招募与成熟,而非影响巨噬细胞极化。机制上,KIF15高表达组TP53突变频率显著升高(p<0.05),且与免疫检查点分子(如LAG3、PD-1)表达正相关。
4. 讨论
本研究首次将TMEscore作为乳腺癌免疫治疗响应预测工具,揭示微环境内肥大细胞与巨噬细胞M0的平衡对预后的关键影响。KIF15作为新型免疫抑制驱动因子,其靶向干预可能逆转DC功能抑制,增强PD-1抑制剂疗效。局限性在于仍需多中心队列验证TMEscore的普适性。
5. 结论
TMEscore是乳腺癌独立的预后生物标志物,KIF15通过调控DC-CD8+T细胞轴驱动免疫逃逸,联合靶向策略有望突破免疫治疗耐药瓶颈。
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