放療后動態免疫重塑！上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院等單位發文：新的個性化癌癥治療策略

近日，上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院/上海交通大學/海軍軍醫大學第二附屬醫院(上海長征醫院)研究團隊合作共同在期刊《Advanced Science》上發表了研究論文，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。這些發現揭示了放療后的動態免疫重塑，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，免疫微環境成新關注點

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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。放射抵抗的機制是多因素的，包括表觀遺傳失調、DNA 修復途徑激活以及腫瘤代謝重編程。近來，腫瘤免疫微環境（TIME）作為放療反應的關鍵調節因素嶄露頭角，機制性證據闡明了其調節功能。

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與臨床結局之間的關系，研究人員開發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據中得出的 25 個免疫特征映射到兩個獨立隊列——內部隊列（n = 57）和 TCGA-CESC（放療）隊列（n = 187）。其次，研究人員評估了隊列間數據的一致性，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），以增強模型的穩健性。此外，研究人員嚴格評估了不同治療方式間數據的一致性。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%）在內部隊列和 TCGA-CESC（RT）隊列中均表現出更優的總生存率。總之，CCRTIM 模型通過解讀免疫動態，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

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總之，本研究確立了放射治療（RT）作為宮頸癌免疫微環境中上皮細胞 - 巨噬細胞相互作用的關鍵調節因子。宮頸癌放化療免疫微環境（CCRTIM）模型超越了傳統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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