【摘 要】
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为探讨肿瘤微环境中浸润免疫细胞群的分布情况与肿瘤相关免疫基因的作用机制，并结合生物信息学分析方法探索其在食管鳞状细胞癌中的相关分子调控网络。首先，应用TCGA数据库和多重免疫组织化学可视化肿瘤微环境中浸润免疫细胞的分布特征。通过体外细胞实验的细胞因子（抗体）芯片，检测巨噬细胞和M2型巨噬细胞与食管鳞状细胞癌细胞共培养后的差异表达因子。最后，运用IMMPORT、UALCAN和GENEMANIA等数据
【机 构】
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天津医科大学生物医学工程与技术学院生物信息学实验室
【基金项目】
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天津市教委科研计划项目（No.2019KJ175）； 国家自然科学基金（No.81760428）资助；
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为探讨肿瘤微环境中浸润免疫细胞群的分布情况与肿瘤相关免疫基因的作用机制，并结合生物信息学分析方法探索其在食管鳞状细胞癌中的相关分子调控网络。首先，应用TCGA数据库和多重免疫组织化学可视化肿瘤微环境中浸润免疫细胞的分布特征。通过体外细胞实验的细胞因子（抗体）芯片，检测巨噬细胞和M2型巨噬细胞与食管鳞状细胞癌细胞共培养后的差异表达因子。最后，运用IMMPORT、UALCAN和GENEMANIA等数据库通过预测患者预后构建肿瘤相关免疫基因（tumor-associated immune genes， TAIG）风险模型，并进一步研究分子调控网络和富集通路及其与浸润免疫细胞的相关性。我们发现，与早期食管鳞状细胞癌患者相比，晚期患者肿瘤浸润间质中的M2型巨噬细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞和Tregs细胞的分布明显增多。M2型巨噬细胞与食管鳞状细胞癌细胞共培养后IL-10、MMP9、CCL5、TIM3、IL-13、VCAM1、M-CSF和FGF-7的表达水平显著升高。构建了HLA-B、TNFSF10和EGFR的TAIG风险模型，高TAIG组的食管鳞状细胞癌患者生存率较差（P ＜ 0.001）且ROC曲线5年AUC值为0.721。此外，肿瘤浸润的免疫细胞群中巨噬细胞（Cor = 0.308， P = 0.005）、M2型巨噬细胞（Cor = 0.314， P = 0.005）、CD4+T细胞（Cor = 0.455， P ＜ 0.0001）、Tregs细胞（Cor = 0.160， P = 0.037）、CD8+T细胞（Cor = 0.452， P ＜ 0.0001）和NK细胞（Cor = 0.521， P ＜ 0.0001）与患者TAIG风险评分呈显著正相关。总之，肿瘤微环境中浸润免疫细胞与TAIG风险模型在食管鳞状细胞癌发生与进展中发挥重要作用。我们初步揭示食管鳞状细胞癌微环境中主要成分的可视化改变，为进一步阐明食管鳞状细胞癌的分子发病机制提供了可靠的研究方向。
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