黑色素瘤缺乏因子2对预测肾透明细胞癌患者预后和免疫治疗反应价值的研究

背景:随着癌症治疗手段发展和日益多样化,尤其是免疫治疗的兴起,为肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)的治疗带来了巨大的突破性进步。而为了指导癌症治疗的用药以及提高治疗的效果,生物标志物广泛应用于预测肿瘤患者的预后和癌症相关治疗方式的治疗价值。然而,目前仍然缺乏一种经济且有效的生物标志物用于预测肾透明细胞癌患者对免疫治疗的有效性。作为炎症小体不可或缺的组成部分,黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2,AIM2)在先天性免疫反应的启动中起着至关重要的作用,但其对肾透明细胞癌的作用尚不清楚。在本研究中,我们旨在评估AIM2对肾透明细胞癌患者的预后和免疫治疗效果的预测价值。方法:本研究通过收集从癌症基因组图谱(The Cancer Genomic Atlas,TCGA)数据库、高通量基因表达(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库、国际癌症基因组联盟(Intemito-ribosome biogenesisrnational Cancer Genome Consortium,ICGC)数据库获取的原始数据以及从南方医院泌尿外科收集的肾透明细胞癌患者的手术组织样本,探讨了 AIM2表达与肾透明细胞癌进展和预后的相关性。并从甲基化和拷贝数变异(copy number variation,CNV)两个方面探究了 AIM2在肾透明细胞癌上表达差异的原因。Cox回归分析也证实了 AIM2对肾透明细胞癌患者生存结局的预后预测价值。此外,我们还通过基因集富集分析(gene-set enrichment analysis,GSEA)、单样本基因集富集分析(single sample gene set enrichment analysis,ssGSEA)、ESTIMATE 算法、CIBERSORT 算法以及单基因测序(single-cell sequencing analysis)等多种生物信息学方法研究了 AIM2与确认细节肾透明细胞癌患者的肿瘤免疫微环境(tumor immune microenvironment,TIME)的相关性。最后,通过TIS评分(T-cell inflammation signature)、肿瘤免疫分型以及Submap算法等多种方式来证明AIM2在预测肾透明细胞癌患者免疫治疗疗效中的准确性。上述结果均在多个数据集中得以验证。结果:本研究首先证实了 AIM2在肾透明细胞癌中的表达明显高于邻近正常组织,其潜在的影响因素包括AIM2的低甲基化水平和高拷贝数扩增水平。此外,高表达的AIM2被证明是肾透明细胞癌患者预后不良的有效预测因子,与肿瘤进展、侵袭和转移均呈显著正相关。进一步分析表明,AIM2与肾透明细胞癌的肿瘤免疫微环境密切相关。在AIM2高表达亚组中,大多数免疫细胞浸润增加,大量免疫相关通路也显著上调。然而,AIM2的过表达也与大多数免疫检查点(immunecheckpoint)的高表达水平密切相关。因此,我们进一步发现高表达AIM2的肾透明细胞癌患者具有更高的免疫治疗应答率,证实了 AIM2可以用于预测免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)在肾透明细胞癌患者中的治疗效果LEE011 IC50。结论:本研究确定了 AIM2在肾透明细胞癌患者预后和免疫治疗效果方面的预测价值,根据AIM2的表达水平可以有效地筛选出某些可能受益于癌症免疫治疗的患者。