12月09日，哈尔滨医科大学附属肿瘤医院张艳桥教授团队在期刊Clinical Cancer Research（IF=10,中科院1区）上发表了研究论文，题为“Multi-omics reveals the immunological features and the immune checkpoint blockade potential of colorectal medullary carcinoma”。
该项研究发现，在结直肠癌（CRC）中，结直肠髓样癌（Medullary Colorectal Carcinoma, MeC）作为一种罕见的病理亚型，其发病率仅为2.2%~2.8%，却展现出独特的临床和分子特征。张艳桥教授的研究团队通过多组学综合分析，揭示了MeC的免疫微环境特征，并探索了其在免疫检查点阻断（ICB）治疗中的获益潜力。
裕策生物承担该研究中NanoString nCounter IO 360 Panel 检测和分析工作。
研究概览
结直肠癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一，其中结直肠髓样癌（Medullary Colorectal Carcinoma, MeC）是一种罕见的病理亚型，约占所有结肠癌的2.2%~2.8%。在病理形态上MeC中伴随有大量的淋巴细胞浸润，尽管MeC相对于低分化腺癌 具有较好的临床预后，但其免疫特征和是否能获益于免疫治疗仍然未知。
最新的研究显示，MeC表现出强烈的免疫反应，这可能使其成为免疫治疗的重要候选癌症类型。研究团队对来自哈尔滨医科大学附属肿瘤医院（HMUCH）和癌症基因组图谱（TCGA-COAD）数据库的71例MeC患者样本进行了基因组学和转录组学分析，结合免疫细胞染色和T细胞受体测序等技术，系统阐述了MeC的免疫特征。
图1. 技术路线
研究结果
1. 体细胞突变特征
对21例结直肠髓样癌（MeC）样本的体细胞突变特征进行分析后发现EGFR、NF1、APC、KRAS和TP53是突变频率最高的五个基因，突变率超过65%。此外，三例样本出现了ASCL2基因的拷贝数扩增，ASCL2与低分化肿瘤特征相关。ARID1A突变在MeC样本中缺失的频率为39.02%，远高于nMeC组的4.44%。这些突变可能对MeC的发生和治疗反应产生重要影响。
图2. 结直肠髓样癌的DNA突变图谱
2. 转录组特征
通过NanoString nCounter技术对MeC样本的转录组进行分析，识别了46个差异表达基因（DEGs），其中26个基因上调，20个基因下调。基因集富集分析（GSEA）显示，MeC样本中与免疫相关的炎症通路显著上调，尤其是“IFN Alpha”和“IFN Gamma”通路。这表明MeC具有较强的免疫反应。此外，肿瘤代谢通路（如糖酵解、胆固醇稳态）、细胞功能（如上皮-间充质转化）和肿瘤恶性信号传导（如Wnt/β-catenin、TGF-β通路）则表现为下调，表明MeC的肿瘤增殖、转移能力较差，符合其较好的预后特征。
图3. 生物功能相关的基因集富集分析
3. 免疫相关基因表达特征
免疫相关基因的分析结果表明，MeC样本中的免疫微环境表现出较强的免疫活性。尤其是与T细胞激活、抗原呈递、免疫检查点相关的基因在MeC中显著上调，如CD74、CD86、CD28、CXCR3等。此外，免疫检查点基因（CTLA4、PDCD1、LAG3、TIGIT、CD274、HAVCR2）的上调表明MeC可能存在强烈的适应性免疫反应。免疫细胞浸润分析显示，MeC样本中CD8+ T细胞和1型辅助性T细胞（Th1）等免疫细胞显著增加，这支持了MeC作为免疫原性较强的肿瘤特征。尤其值得注意的是，当把所有的肠癌样本，按照MeC/nMeC和MSI/MSS的属性进行四分类时，发现无论是MSI-MeC，还是MSS-MeC都表现出相似的、并且丰富的淋巴细胞富集，甚至远高于MSI-nMeC，这提示MeC可能是摆脱了MSI状态的第三种免疫状态的肠癌。
图4. 免疫功能相关的转录组分析
4. 肿瘤浸润性淋巴细胞
在免疫组织化学（IHC）分析中，MeC样本表现出丰富的免疫细胞浸润，特别是CD8+、FOXP3+（调节性T细胞）和CD163+（M2型巨噬细胞）免疫细胞的高频出现。CD8+ T细胞的浸润尤其在肿瘤上皮区域较为显著，相比基质中CD8+ T细胞，肿瘤上皮中的免疫细胞更为丰富。这些结果表明，MeC的免疫反应可以突破肠癌细胞的免疫抵抗作用，浸润至肿瘤的中心区。结合MMR状态的四分法，仍然能够支持转录组数据中发现的MeC独立于MSI/MMR状态的高度免疫反应的结论。
图5. 肿瘤浸润性淋巴细胞分析
5. 不同病理类型的免疫特征
研究还对不同结直肠癌（CRC）病理类型中的免疫特征进行了横向的比较。髓样癌（MeC）在所有病理亚型中表现出最高的微卫星不稳定（MSI）率。与其他类型的CRC相比，MeC中的免疫细胞浸润显著增加，特别是CD8+ T细胞、CD163+巨噬细胞和FOXP3+调节性T细胞的数量。MeC在免疫原性和免疫细胞浸润方面的特点显著有别于其他病理类型的肠癌。
6. T细胞克隆性特征
通过分析MeC和nMeC的T细胞受体（TCR）库，发现MeC样本表现出较低的T细胞克隆多样性，但克隆性更强。研究结果显示，MeC样本中的T细胞克隆较为集中，表现为较高的前10个克隆占比。尽管MeC的克隆数和克隆类型数量较少，但其克隆的比例更高，表明MeC的免疫反应可能具有较强的定向性和特异性。
7. 结直肠髓样癌对免疫检查点抑制疗法的响应
回顾性临床研究发现，MeC患者对免疫检查点抑制剂（ICB）治疗表现出显著的疗效。在47例接受ICB治疗的MeC患者中，30例患者达到了部分缓解（PR）或完全缓解（CR），10例患者的疾病稳定（SD）。此外，MSI-H组和MSS组的治疗反应没有显著差异，这表明即使是微卫星稳定（MSS）型的MeC也能从免疫治疗中受益。MeC患者的中位无进展生存期（mPFS）为14.33个月，中位总生存期（mOS）为38.33个月，显示出较好的疗效和持久的生存获益
图6. 免疫检查点抑制剂对结直肠髓样癌患者的治疗效果
研究结论
该项研究结果表明，结直肠髓样癌具有独特的免疫基因组特征，并且对免疫治疗具有显著的反应。尤其是无论微卫星不稳定性（MSI）状态如何，都表现出良好抗肿瘤免疫反应和免疫治疗疗效。
既往结直肠癌髓样癌往往被笼统地归类为低分化腺癌，但是无论是从免疫微环境组成和患者的预后，二者都存在截然不同的特点。该项研究的报道将会提高肿瘤科医生以及病理科医生在免疫治疗时代对该病理亚型的重视，有望筛选出更多的肠癌患者应用免疫治疗，并为他们带来生存获益。
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