《Cellular Oncology》：Peripheral blood immune cell subsets as non-invasive biomarkers of colorectal cancer stage, laterality, metastasis and survival
编辑推荐：
本研究为探索循环免疫细胞亚群与结直肠癌临床特征的关系，采用高维光谱流式细胞术分析了16名患者的外周全血样本，共分析918个先天与适应性免疫细胞群。研究发现，特定的外周免疫表型与肿瘤分期（I期 vs. II-III期）、解剖位置（结肠 vs. 直肠；右侧 vs. 左侧）、三年转移和生存状态显著相关，所有免疫特征均能实现完美分类（AUC=1.000）。这项研究为外周免疫表型分析作为一种非侵入性的CRC预后和患者分层方法的潜力提供了初步证据。
在全球健康负担中，结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）扮演着一个沉重且日益增长的角色。它不仅是全球最常见的癌症之一，更是癌症相关死亡的第二大原因。更令人担忧的是，其全球发病率预计在未来还将持续攀升。尽管筛查项目不断推进，但仍有相当比例的患者在确诊时已处于晚期，或在治疗后发生转移。传统上，医生们依赖病理分期（如TNM分期）和肿瘤位置来评估病情并制定方案，但越来越多的证据表明，这种看似明确的分类背后，隐藏着巨大的异质性。即使是相同分期的肿瘤，位于结肠左侧还是右侧，甚至是在结肠还是直肠，它们的生物学行为、治疗反应和患者预后都可能大相径庭。这促使我们思考：是否存在更精准、更个体化的方式来“看清”每个患者独特的肿瘤特性？
近年来，肿瘤与免疫系统之间那场旷日持久的“攻防战”成为了研究焦点。人们逐渐认识到，肿瘤微环境中的“免疫大军”——各类免疫细胞的数量、类型和功能状态——深刻影响着癌症的发展与转归。然而，深入肿瘤组织取样（即活检）终究是一种有创操作，难以反复进行以实时监控病情变化。那么，我们能否通过一次简单的抽血，从患者的血液——这一反映全身免疫状态的“窗口”——中，捕捉到与肿瘤特征密切相关的关键信号呢？这正是发表在《Cellular Oncology》上的这项研究所要探索的核心问题。研究人员希望找到一种非侵入性的方法，利用外周血中的免疫细胞特征，来精准预测结直肠癌的分期、位置、转移风险乃至生存结局。
为了回答这一系列问题，研究团队运用了几个关键技术方法：首先，他们采用了高维光谱流式细胞术，这是一种能够同时检测细胞表面大量标记物（本研究中分析了918个免疫细胞亚群）的先进技术，从而绘制出极其精细的免疫细胞图谱。其次，研究纳入了16名在西班牙马德里La Paz大学医院确诊的结直肠癌患者，在其手术前采集了外周全血样本，并基于详细的临床资料（如肿瘤分期、解剖位置、三年随访期间的转移和生存状态）将患者分为不同的亚组进行对比。最后，他们结合了包括无监督聚类、多重t检验、火山图分析、ROC曲线分析和逻辑回归模型在内的多种生物信息学与统计学方法，从海量数据中筛选出与临床特征最相关的免疫细胞亚群，并构建预测模型。
研究的结果分步揭示了外周免疫图谱与不同临床维度之间的紧密联系：
1. 疾病分期相关的循环免疫细胞模式改变
研究人员比较了早期（I期）和局部晚期（II-III期）患者的免疫谱。尽管初始的无监督聚类未能按分期有效区分患者，但进一步分析发现，局部晚期疾病患者的血液中，CD134+CD4+常规T细胞和CCR6-CD161+CD57-CD8+自然杀伤T（NKT）细胞的频率趋于升高。相反，CD161-CD38+（位于CD45RA-CCR7+CD4-CD8-常规T细胞上）和PD-1+CD38-（位于CD56lowCD16low自然杀伤（NK）细胞上）的细胞则在早期患者中更丰富。通过逻辑回归构建的包含前两个细胞亚群的“分期评分”模型，能够完美区分早期与局部晚期患者。
2. 肿瘤解剖位置与结肠侧向性对免疫谱的影响
研究探索了肿瘤位于结肠还是直肠，以及结肠肿瘤位于右侧还是左侧时，外周免疫的差异。对于结肠 vs. 直肠，直肠癌患者的外周血中，调节性T细胞（Treg）（特别是PD-1-CD38+表型）和嗜碱性粒细胞（CD38+HLA-DR-）显著富集。对于右侧 vs. 左侧结肠癌，研究发现右侧肿瘤与CD27+CD28+ 记忆T细胞富集相关，而左侧肿瘤则与CD57-CD95+ 干细胞样记忆T细胞（TSCM）的增加有关。基于这些特征构建的模型，同样能以高精度区分不同位置的患者。
3. 根据转移状态不同的免疫谱
在排除了入组时已有转移的患者后，分析发现，在后续发生转移的患者中，表达CD152+（CTLA-4）的CD14+单核细胞更为丰富。相反，未发生转移的患者则表现出更高的CD3+CD56+NKT细胞和CD57-CD95+终末分化效应记忆T细胞频率。基于这些细胞构建的“转移评分”模型，不仅能区分患者，其评分值还与无转移生存期显著相关，评分低的患者发生转移的风险更低。
4. 生存相关的循环免疫细胞谱差异
比较三年生存者与非生存者的免疫谱，发现非生存者中CD141-CD1c+髓样树突状细胞和CD4-CD8-常规T细胞的频率更高。而生还者则表现出更高的CD57+CD95+（位于CD45RA+CCR7+CD4-CD8-常规T细胞上）和CD4-CD62L-固有淋巴细胞（ILC） 频率。由这些特征构成的“生存评分”模型，不仅能完美区分两组患者，其评分也与总体生存率显著相关，评分低的患者生存概率更高。
在研究的讨论与结论部分，作者对这些发现进行了深入阐释，并强调了其重要意义。他们指出，这项研究首次系统描绘了结直肠癌患者外周血中复杂且动态变化的免疫细胞景观。研究发现，不同的临床特征（如分期、位置）对应着独特的外周免疫“签名”。例如，晚期疾病中CD134+T细胞的增加可能反映了持续的免疫激活，而直肠癌中Tregs和嗜碱性粒细胞的富集可能指向了独特的局部免疫调节机制。更引人注目的是，一些看似与肿瘤直接作用无关的循环免疫细胞，如表达CTLA-4的单核细胞或特定亚群的NKT细胞，竟然与远期转移风险和患者生存紧密相连，这提示全身性免疫失调在癌症进展中扮演着关键角色。
尽管研究队列规模较小，所有模型的完美分类效能（AUC=1.000）需要在更大规模的研究中验证，以排除过拟合的可能，但这一初步结果极具启发性。它有力地证明了，通过高精度的外周血免疫分型，有可能以非侵入的方式，实现对结直肠癌患者更为精细的分层。这不仅有助于在诊断初期更准确地评估肿瘤的侵袭性和预后，还可能为个体化治疗（如免疫疗法）的选择提供参考。例如，右侧结肠癌中富集的免疫抑制性Tregs表型，或许能部分解释为何右侧肿瘤对某些免疫检查点抑制剂可能更敏感。
总而言之，这项研究将我们的视线从肿瘤组织本身扩展到了全身的免疫系统。它表明，一次抽血所蕴含的免疫信息，或许能成为洞察结直肠癌生物学特性和临床命运的“密码本”。这为未来开发基于液体活检的、实时动态监测的精准医疗工具铺平了道路，标志着我们在理解并克服结直肠癌异质性的道路上迈出了重要一步。
