Nature Medicine：早期胰腺癌转移前肝脏多组学图谱可预测转移结局
2024年6月，美国威尔康奈尔医学与瑞典林雪平大学等单位的相关研究人员在《Nature Medicine》（IF：58.7）上发表了题为“Multi-parametric atlas of the pre-metastatic liver for prediction of metastatic outcome in early-stage pancreatic cancer”的研究论文，揭示了在胰腺癌（PaC）诊断时对肝脏活检进行多组学分析，可能确定转移风险和器官趋向性，并指导临床分型，以选择最佳的治疗方法。
亮点概述：
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PaC转移前的肝脏表现为炎症。
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PaC转移前肝脏免疫细胞特征可以预测不同的复发模式。
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PaC转移前肝脏的代谢重编程可以预测肝转移（LiM）。
研究背景：
胰腺癌（PaC）是一种侵袭性恶性肿瘤，发病率持续攀升，转移率高。超过40%的患者在手术后的前3年内发生LiM，在发生后的几个月内几乎无一幸免。肝外转移（EHM）主要发生在腹膜和肺，单独的肺转移与侵袭性较低的疾病相关。目前无法检测到的转移性疾病的患者，无法预测其后续发生LiM或EHM的风险，也无法对其进行有效治疗，这是PaC治疗中的重大挑战。此外，原发肿瘤及转移器官趋向性的生物学决定因素在很大程度上尚不明确。
研究模式和对复发组的分类
研究人员随后检测了免疫细胞类型，以评估其在PaC肝脏转移前生态位中的作用。相较于非PaC肝脏，PaC患者肝脏浸润性CD11B+细胞数量明显上升，PaC患者肝脏中存在明显的中性粒细胞簇，形成了中性粒细胞外捕获网（NETs），表现为中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）和瓜氨酸组蛋白H3（Ct-H3）阳性。为了进一步表征转移前肝脏的免疫浸润，研究人员对3名非PaC和5名PaC患者的肝免疫细胞进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq）。发现PaC组肝脏中T细胞的比例较高，自然杀伤（NK）T细胞分数显著降低。PaC肝脏中IFNG和TNF的表达降低，表明其招募和激活T细胞的能力受损。这些数据表明在PaC患者肝脏转移前生态位存在独特的免疫细胞特征。
PaC患者转移前肝脏浸润免疫细胞发生改变
PaC转移前肝脏代谢特征与PaC复发模式具有显著相关性
最后研究人员使用了上述具有显著特征的组织病理学和代谢组学变量，以及SORT1和EHM转录组特征基因，并采用基于机器学习的方法来创建转移结果的预测模型。研究人员生成了四种分别预测不同转移结局的二元模型：LiM、LiM早期（切除后<6个月）、EHM和NED。四种模型均表现良好，受试者工作特征曲线下面积（AUCs）为0.83-0.89。研究人员将预测结果结合起来，将患者分类为可能的复发模式。结合模型在识别早期LiM方面的表现良好，准确率为90%。这些研究结果表明，可以通过对围手术期肝活检的免疫代谢特征进行分析来预测PaC的复发模式，尤其是在预测早期LiM方面具有很高的准确性。
PaC肝脏转移前生态位多组学特征可用于预测转移结局
