解析惡性胸膜間皮瘤免疫微環境與免疫相關基因：治療新契機一、引言1.1研究背景惡性胸膜間皮瘤（MalignantPleuralMesothelioma，MPM）是一種原發于胸膜間皮細胞的罕見但致命的腫瘤。其發病率在全球范圍內雖相對較低，但近年來呈逐漸上升的趨勢，全球每年約有2500名患者被診斷為MPM。在國內，胸膜間皮瘤約占所有惡性腫瘤的0.04%，發病率為0.86/100萬，死亡率約為0.56/100萬。MPM的發病與長期石棉接觸史密切相關，從第一次接觸石棉到發病的潛伏期一般為20-40年，且發病率與接觸石棉的時間和嚴重程度呈正比。此外，慢性炎癥、猿猴病毒40（SV40）等也被認為是可能的發病因素。目前，MPM的主要治療手段包括手術、化療、放療以及新興的免疫治療和靶向治療。手術切除方式主要有胸膜切除術或剝脫術（P/D）以及胸膜外全肺切除術（EPP），但對于ⅢB-Ⅳ期MPM，不推薦手術治療，且肉瘤樣MPM圍手術期并發癥和死亡率明顯高于非肉瘤樣MPM患者。化療方面，一線治療方案首選培美曲塞＋順鉑或培美曲塞＋順鉑＋貝伐珠單抗。免疫治療如納武利尤單抗＋伊匹木單抗在不可切除MPM患者中顯示出一定療效，有望成為標準一線治療方案。然而，總體而言，MPM的預后一直很差，患者5年生存率僅約9%。這主要是因為該腫瘤對傳統治療手段如化療和放療具有低敏感性和耐受性，且疾病發展迅速，多數患者一經發現即為晚期，惡性程度高且早期診斷率低。免疫微環境是指腫瘤周圍的免疫細胞、細胞因子和免疫抑制分子等因素的組合，對于腫瘤的發生、發展和治療反應有著重要影響。免疫相關基因則是調控免疫反應的關鍵基因，其異常表達可能與腫瘤的免疫逃避和抗藥性有關。深入研究MPM的免疫微環境和免疫相關基因，有助于揭示腫瘤的免疫逃逸機制和抗藥機制，為MPM的治療提供新的靶點和策略，對改善患者的預后具有重要意義。1.2研究目的與意義本研究旨在深入探究惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境特征，全面分析免疫相關基因的表達模式，并進一步評估其在MPM發生、發展過程中的影響，挖掘其中可能的治療靶點。通過對MPM免疫微環境的研究，能夠詳細了解腫瘤微環境中各類免疫細胞的浸潤程度、分布模式以及細胞因子和免疫抑制分子的表達情況，揭示腫瘤細胞與免疫細胞之間的相互作用機制，為理解MPM的免疫逃逸機制提供關鍵線索。在免疫相關基因表達模式的分析中，篩選出與MPM發展密切相關的免疫基因，明確其在免疫調控網絡中的作用，有助于深入認識MPM的發病機制。而評估免疫微環境和免疫相關基因對MPM的影響，并尋找潛在的治療靶點，能夠為開發新的治療策略提供理論依據，有望提高MPM的治療效果，改善患者的預后。當前，MPM的治療面臨諸多困境，如化療和放療的低敏感性、腫瘤易復發轉移等，患者的5年生存率極低。深入研究免疫微環境和免疫相關基因，對于突破現有治療瓶頸，發展更加有效的免疫治療、靶向治療等新方法具有重要的指導意義，也為MPM患者的個體化治療提供了可能，從而在臨床實踐中為患者帶來更多的生存希望和更好的生活質量。1.3研究方法與創新點本研究將采用多種先進的研究方法，以確保全面、深入地探究惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境和免疫相關基因。在樣本收集方面，計劃收集一定數量的惡性胸膜間皮瘤患者的組織標本和臨床數據，同時獲取正常對照樣本，為后續研究提供充足的數據基礎。在免疫細胞浸潤分析中，運用免疫組化技術對樣本中的T細胞、B細胞、單核細胞等各類免疫細胞進行定量分析。免疫組化技術能夠通過特異性抗體與抗原的結合，直觀地顯示免疫細胞在組織中的分布和數量，從而精確比較其在惡性胸膜間皮瘤組織和正常組織中的浸潤程度和分布模式差異。對于免疫相關基因表達的研究，采用高通量測序技術對研究樣本的轉錄組進行全面分析。高通量測序能夠快速、準確地獲取大量基因的表達信息，通過對這些數據的分析，篩選出在惡性胸膜間皮瘤中差異表達的免疫相關基因，為后續研究提供關鍵靶點。通過生物信息學分析方法，對篩選出的差異表達免疫相關基因進行聚類和網絡分析，構建免疫基因表達模式。生物信息學分析能夠整合大量基因數據，挖掘基因之間的相互作用關系，從系統層面揭示免疫微環境的變化規律，為深入理解惡性胸膜間皮瘤的免疫機制提供有力支持。將免疫基因表達模式與臨床數據進行關聯分析，評估免疫相關基因在惡性胸膜間皮瘤發生、發展和預后中的作用，并尋找可能的治療靶點。通過這種綜合分析，有望為惡性胸膜間皮瘤的個體化治療提供理論依據和實踐指導。本研究的創新點主要體現在以下幾個方面：一是對惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境進行全面、深入的分析，不僅關注免疫細胞的浸潤情況，還綜合考慮細胞因子和免疫抑制分子等多種因素，全面揭示其與疾病發展的關系；二是結合生物信息學分析方法，構建惡性胸膜間皮瘤的免疫基因表達模式，為疾病的預后評估和治療提供新的思路和方法，從系統生物學角度為臨床治療提供參考；三是針對惡性胸膜間皮瘤的免疫相關基因，通過多維度分析和驗證，精準尋找可能的治療靶點，為患者的個體化治療提供有力支持，提高治療的針對性和有效性。二、惡性胸膜間皮瘤概述2.1定義與分類惡性胸膜間皮瘤是一種原發于胸膜間皮細胞的高度侵襲性腫瘤。胸膜作為覆蓋在肺表面、胸廓內面、膈上面及縱隔側面的一薄層漿膜，分為臟胸膜與壁胸膜兩部，而惡性胸膜間皮瘤就源于這一結構的惡性增殖。在全球范圍內，其發病率雖相對較低，但卻呈逐漸上升趨勢，嚴重威脅著人類健康。從病理類型來看，惡性胸膜間皮瘤主要分為上皮樣、肉瘤樣和雙相型三種。上皮樣惡性胸膜間皮瘤最為常見，其細胞形態類似上皮細胞，可呈腺管樣、乳頭狀等結構。這種類型的腫瘤細胞排列相對規則，具有一定的極性，在顯微鏡下可見細胞間連接較為緊密，常形成類似腺體的結構。在臨床特征上，上皮樣惡性胸膜間皮瘤患者的預后相對較好，這可能與腫瘤細胞的生物學行為較為溫和有關。肉瘤樣惡性胸膜間皮瘤相對罕見，細胞形態類似肉瘤細胞，呈梭形，惡性程度高，生長迅速，侵襲性強。其細胞排列紊亂，缺乏明顯的極性，細胞間連接松散，容易突破周圍組織的限制，向遠處浸潤和轉移。患者常出現明顯的胸痛、呼吸困難等癥狀，由于腫瘤進展迅速，治療難度大，預后不佳。雙相型惡性胸膜間皮瘤則較少見，腫瘤組織中同時存在上皮樣細胞和肉瘤樣細胞成分。這兩種細胞成分相互交織，使得腫瘤的生物學行為更為復雜。雙相型惡性胸膜間皮瘤的臨床表現和治療與其他類型有一定相似性，但因其特殊的病理特征，在治療策略和預后評估上也有獨特之處。不同病理類型的惡性胸膜間皮瘤在生物學行為、治療反應和預后等方面存在顯著差異，深入了解這些差異對于制定精準的治療方案和評估患者預后具有重要意義。2.2流行病學特征惡性胸膜間皮瘤在全球范圍內均有發病，但發病率存在明顯的地域差異。在歐美等發達國家，由于石棉的廣泛使用，其發病率相對較高。據統計，在英國，每年約有2500例新發病例，發病率可達每10萬人中1.5-2.5例。而在石棉使用較少的地區，如亞洲部分國家，發病率則相對較低。在中國，目前雖缺乏大規模的流行病學調查數據，但據部分地區的統計，發病率約為每10萬人中0.1-0.2例。從全球范圍來看，惡性胸膜間皮瘤的發病率呈現出上升趨勢。這主要歸因于石棉在過去的廣泛應用，盡管許多國家已經限制或禁止了石棉的使用，但由于其潛伏期長達20-50年，導致石棉相關的惡性胸膜間皮瘤病例仍在不斷出現。隨著時間的推移，預計在未來幾十年內，惡性胸膜間皮瘤的發病率將繼續保持穩定或略有上升。在性別分布上，男性患者的發病率明顯高于女性，男女比例約為2-3:1。這可能與男性在職業中接觸石棉的機會更多有關。在職業分布方面，從事石棉開采、加工、建筑等行業的人群，由于長期暴露于石棉環境中，是惡性胸膜間皮瘤的高危人群。有研究表明，石棉礦工和石棉制品廠工人的發病率比普通人群高出數倍甚至數十倍。惡性胸膜間皮瘤的死亡率與發病率密切相關，同樣存在地域差異。在發病率較高的地區，死亡率也相應較高。總體而言，由于該疾病的惡性程度高，治療效果有限，患者的5年生存率較低，約為5%-10%。近年來，隨著醫療技術的不斷進步，如免疫治療、靶向治療等新方法的出現，患者的生存情況有所改善，但死亡率仍然居高不下。惡性胸膜間皮瘤的發病率和死亡率與石棉暴露密切相關。石棉是一種天然的纖維狀礦物質，由于其具有良好的隔熱、防火、耐磨等性能，在過去被廣泛應用于建筑、造船、汽車制造等行業。然而，長期吸入石棉纖維會導致石棉肺、肺癌和惡性胸膜間皮瘤等疾病。研究表明，約80%的惡性胸膜間皮瘤患者有明確的石棉接觸史。石棉纖維進入人體后，會在肺部和胸膜內沉積，引起炎癥反應和細胞損傷，進而導致細胞突變和腫瘤發生。此外，石棉的種類、暴露時間、暴露劑量等因素也與惡性胸膜間皮瘤的發病風險密切相關。例如，青石棉和鐵石棉的致癌性較強，而溫石棉的致癌性相對較弱。暴露時間越長、劑量越大，發病風險就越高。除石棉暴露外，其他因素如猿猴病毒40（SV40）感染、遺傳因素、慢性炎癥等也可能與惡性胸膜間皮瘤的發病有關。SV40是一種DNA病毒，可通過污染的脊髓灰質炎疫苗傳播給人類。研究發現，在部分惡性胸膜間皮瘤患者的腫瘤組織中檢測到了SV40的DNA序列，提示其可能在腫瘤的發生發展中起一定作用。遺傳因素方面，一些基因突變如BAP1、NF2等與惡性胸膜間皮瘤的易感性相關。慢性炎癥如胸膜炎、肺結核等，長期刺激胸膜組織，也可能增加惡性胸膜間皮瘤的發病風險。2.3目前治療手段及局限性手術是惡性胸膜間皮瘤的治療方法之一，主要包括胸膜切除術或剝脫術（P/D）以及胸膜外全肺切除術（EPP）。P/D旨在切除胸膜上的腫瘤組織，盡量保留肺組織，適用于腫瘤局限于胸膜、尚未侵犯肺實質的患者。該手術能夠減輕腫瘤負荷，緩解患者的癥狀，如胸痛、呼吸困難等。一項研究表明，接受P/D的患者，術后癥狀緩解率可達60%-70%。然而，P/D也存在一定的局限性，由于腫瘤與胸膜組織緊密粘連，手術難以完全切除所有腫瘤細胞，復發風險較高。研究顯示，P/D術后患者的5年復發率可高達50%-60%。EPP則是更為激進的手術方式，需要切除患側的全肺、胸膜、部分膈肌和心包。該手術適用于腫瘤侵犯范圍較廣，但仍局限于一側胸腔的患者。EPP能夠更徹底地切除腫瘤組織，理論上可以降低復發風險。有研究報道，接受EPP的患者，局部復發率相對較低。但EPP手術創傷大，對患者的心肺功能要求高，術后并發癥發生率較高。常見的并發癥包括肺部感染、呼吸衰竭、心律失常等，嚴重影響患者的恢復和生活質量。據統計，EPP術后并發癥發生率可達30%-40%，部分患者甚至因無法耐受手術并發癥而死亡。此外，對于ⅢB-Ⅳ期MPM，由于腫瘤已廣泛轉移，不推薦手術治療。而且肉瘤樣MPM的侵襲性更強，圍手術期并發癥和死亡率明顯高于非肉瘤樣MPM患者。化療在惡性胸膜間皮瘤的治療中也占據重要地位，目前一線治療方案首選培美曲塞＋順鉑或培美曲塞＋順鉑＋貝伐珠單抗。培美曲塞是一種多靶點抗葉酸制劑，能夠抑制胸苷酸合成酶、二氫葉酸還原酶等多種酶的活性，從而干擾腫瘤細胞的葉酸代謝，抑制其DNA合成。順鉑則通過與腫瘤細胞DNA結合，形成鏈內和鏈間交聯，破壞DNA的結構和功能，從而發揮抗癌作用。貝伐珠單抗是一種重組人源化單克隆抗體，可特異性結合血管內皮生長因子（VEGF），抑制腫瘤血管生成，從而阻斷腫瘤的營養供應。臨床研究表明，培美曲塞聯合順鉑的化療方案能夠顯著延長患者的生存期，有效率可達30%-40%。加入貝伐珠單抗后，患者的生存期進一步得到改善。然而，化療也存在諸多局限性。一方面，化療藥物在殺傷腫瘤細胞的同時，也會對正常細胞造成損傷，導致一系列不良反應，如惡心、嘔吐、脫發、骨髓抑制等。這些不良反應會降低患者的生活質量，部分患者甚至因無法耐受而中斷治療。另一方面，惡性胸膜間皮瘤對化療藥物容易產生耐藥性，隨著治療的進行，腫瘤細胞對化療藥物的敏感性逐漸降低，導致化療效果不佳。研究發現，約有20%-30%的患者在化療過程中會出現耐藥現象，使得治療陷入困境。放療可用于緩解惡性胸膜間皮瘤患者的癥狀，如胸部疼痛、減輕支氣管或食管阻塞等。放療通過高能射線照射腫瘤組織，破壞腫瘤細胞的DNA，使其失去增殖能力。對于局部腫瘤進展的患者，放療可以縮小腫瘤體積，減輕腫瘤對周圍組織的壓迫，從而緩解癥狀。一項針對放療緩解惡性胸膜間皮瘤患者胸痛的研究顯示，放療后患者的疼痛緩解率可達50%-60%。然而，放療的應用也受到一定限制。由于胸部周圍存在重要的器官，如心臟、肺、食管等，放療在殺傷腫瘤細胞的同時，也可能對這些器官造成損傷，引發放射性肺炎、放射性食管炎、心臟毒性等不良反應。這些不良反應的嚴重程度與放療劑量、照射范圍等因素密切相關。為了減少不良反應的發生，放療劑量和范圍往往需要嚴格控制，這在一定程度上限制了放療的效果。對于腫瘤廣泛轉移的患者，放療難以覆蓋所有的轉移病灶，治療效果有限。免疫治療作為一種新興的治療方法，近年來在惡性胸膜間皮瘤的治療中取得了一定進展。其中，納武利尤單抗＋伊匹木單抗的聯合治療方案在不可切除MPM患者中顯示出一定療效，有望成為標準一線治療方案。納武利尤單抗是一種抗PD-1抗體，能夠阻斷PD-1與其配體PD-L1和PD-L2的結合，解除腫瘤細胞對T細胞的免疫抑制，恢復T細胞的抗腫瘤活性。伊匹木單抗則是一種抗CTLA-4抗體，通過阻斷CTLA-4與B7分子的結合，促進T細胞的激活和增殖。這兩種藥物聯合使用，能夠從不同角度增強機體的抗腫瘤免疫反應。臨床研究CheckMate-743表明，與傳統化療相比，納武利尤單抗聯合伊匹木單抗治療可使不可切除MPM患者的中位總生存期從14.1個月延長至18.1個月，死亡風險降低27%。然而，免疫治療也面臨著諸多挑戰。首先，并非所有患者都能從免疫治療中獲益，部分患者存在原發性耐藥，即一開始就對免疫治療無反應。研究發現，約有30%-40%的患者對免疫治療不敏感。其次，免疫治療可能會引發一系列免疫相關不良反應，如免疫性肺炎、免疫性腸炎、免疫性肝炎等。這些不良反應的發生機制較為復雜，嚴重程度也因人而異，部分患者可能需要中斷治療甚至接受免疫抑制劑治療來控制不良反應。此外，免疫治療的費用較高，給患者和社會帶來了沉重的經濟負擔，限制了其廣泛應用。三、惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境3.1免疫微環境的組成惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境是一個復雜且動態的系統，由多種免疫細胞、細胞因子和免疫抑制分子等共同構成，這些成分之間相互作用，對腫瘤的發生、發展和治療反應產生著深遠影響。在免疫細胞方面，T細胞在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中扮演著關鍵角色。其中，CD8+T細胞作為主要的效應細胞，能夠識別并殺傷腫瘤細胞。在正常的免疫應答過程中，CD8+T細胞通過T細胞受體（TCR）識別腫瘤細胞表面由主要組織相容性復合體（MHC）I類分子呈遞的抗原肽，從而被激活并發揮細胞毒性作用，釋放穿孔素和顆粒酶等物質，誘導腫瘤細胞凋亡。然而，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，CD8+T細胞的功能常常受到抑制。腫瘤細胞可以通過多種機制逃避免疫監視，如下調MHCI類分子的表達，使腫瘤細胞表面的抗原無法有效呈遞給CD8+T細胞，導致其無法識別和殺傷腫瘤細胞。腫瘤微環境中還存在多種免疫抑制因子，如程序性死亡配體1（PD-L1）等，它們可以與CD8+T細胞表面的程序性死亡受體1（PD-1）結合，抑制CD8+T細胞的活化和增殖，使其功能耗竭。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織內浸潤的CD8+T細胞數量與患者的預后密切相關，CD8+T細胞浸潤數量較多的患者往往具有更好的生存結局。CD4+T細胞則可進一步分為輔助性T細胞（Th）和調節性T細胞（Treg）。Th細胞能夠分泌多種細胞因子，輔助其他免疫細胞發揮功能。例如，Th1細胞主要分泌干擾素-γ（IFN-γ）等細胞因子，可激活巨噬細胞，增強其吞噬和殺傷腫瘤細胞的能力，同時也能促進CD8+T細胞的活化和增殖，增強機體的抗腫瘤免疫反應。Th2細胞主要分泌白細胞介素4（IL-4）、IL-5等細胞因子，在體液免疫中發揮重要作用，可促進B細胞的活化和抗體的產生。然而，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，Th1/Th2平衡常常發生偏移，向Th2型免疫反應傾斜，導致機體的抗腫瘤免疫反應受到抑制。Treg細胞則具有免疫抑制功能，能夠抑制其他免疫細胞的活性，維持免疫耐受。在惡性胸膜間皮瘤中，Treg細胞的數量明顯增加，且其功能異常增強。Treg細胞可以通過多種機制發揮免疫抑制作用，如分泌抑制性細胞因子，如轉化生長因子-β（TGF-β）、IL-10等，這些細胞因子可以抑制CD8+T細胞、Th1細胞等的活化和增殖，削弱機體的抗腫瘤免疫反應。Treg細胞還可以通過細胞間直接接觸，抑制其他免疫細胞的功能。研究發現，腫瘤組織中Treg細胞的浸潤數量與惡性胸膜間皮瘤的分期和預后密切相關，Treg細胞浸潤越多，患者的腫瘤分期越晚，預后越差。B細胞在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中也有一定的分布。B細胞可以通過產生抗體，參與體液免疫反應。在腫瘤免疫中，B細胞產生的抗體可以識別腫瘤細胞表面的抗原，通過補體依賴的細胞毒作用（CDC）、抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用（ADCC）等機制殺傷腫瘤細胞。B細胞還可以作為抗原呈遞細胞，攝取、加工和呈遞腫瘤抗原，激活T細胞，促進細胞免疫反應。然而，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，B細胞的功能也可能受到抑制。腫瘤細胞可以分泌一些因子，如腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體（TRAIL）等，誘導B細胞凋亡，從而削弱體液免疫反應。此外，B細胞產生的抗體也可能存在功能異常，無法有效識別和殺傷腫瘤細胞。巨噬細胞是免疫微環境中的重要組成部分，具有多種功能。根據其功能和表型的不同，巨噬細胞可分為M1型和M2型。M1型巨噬細胞具有抗腫瘤活性，可通過分泌細胞因子，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、IL-12等，激活T細胞和自然殺傷細胞（NK細胞），增強機體的抗腫瘤免疫反應。M1型巨噬細胞還可以通過吞噬和殺傷腫瘤細胞，直接發揮抗腫瘤作用。然而，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，巨噬細胞常常向M2型極化。M2型巨噬細胞具有免疫抑制功能，可分泌抑制性細胞因子，如TGF-β、IL-10等，抑制T細胞和NK細胞的活性，促進腫瘤細胞的生長和轉移。M2型巨噬細胞還可以通過促進腫瘤血管生成、調節細胞外基質等方式，為腫瘤細胞的生長和轉移提供有利條件。研究表明，腫瘤組織中M2型巨噬細胞的浸潤數量與惡性胸膜間皮瘤的預后不良相關。3.2免疫細胞浸潤情況分析為了深入了解惡性胸膜間皮瘤免疫微環境的特征，本研究運用免疫組化技術，對收集的惡性胸膜間皮瘤患者的組織標本以及正常對照樣本中的T細胞、B細胞、單核細胞等免疫細胞進行了定量分析，并對其浸潤程度和分布模式進行了詳細比較。在T細胞浸潤方面，結果顯示，在惡性胸膜間皮瘤組織中，CD8+T細胞的浸潤程度明顯低于正常組織。在正常胸膜組織中，CD8+T細胞均勻分布于胸膜間質和血管周圍，每高倍鏡視野下平均計數約為50-80個。而在惡性胸膜間皮瘤組織中，CD8+T細胞的數量顯著減少，每高倍鏡視野下平均計數僅為10-30個。從分布模式來看，CD8+T細胞在腫瘤組織中呈現出散在分布的特點，且多集中于腫瘤邊緣，在腫瘤核心區域較少。進一步分析發現，CD8+T細胞的浸潤程度與腫瘤的分期密切相關。在早期（I-II期）惡性胸膜間皮瘤患者中，CD8+T細胞的浸潤數量相對較多，每高倍鏡視野下平均計數約為20-40個；而在晚期（III-IV期）患者中，CD8+T細胞的浸潤數量明顯減少，每高倍鏡視野下平均計數僅為5-15個。這表明隨著腫瘤的進展，CD8+T細胞的浸潤能力逐漸下降，可能導致機體對腫瘤細胞的免疫監視和殺傷功能減弱。對于CD4+T細胞，在惡性胸膜間皮瘤組織中，其數量相較于正常組織有所增加，但Th1/Th2平衡發生了明顯偏移。在正常胸膜組織中，Th1細胞和Th2細胞的比例相對平衡，Th1/Th2比值約為1.5-2.0。而在惡性胸膜間皮瘤組織中，Th2細胞的數量顯著增加，導致Th1/Th2比值下降至0.5-1.0。從分布模式來看，CD4+T細胞在腫瘤組織中彌漫分布，且Th2細胞在腫瘤微環境中的聚集更為明顯。研究還發現，Th1/Th2平衡的偏移與腫瘤的病理類型有關。在上皮樣惡性胸膜間皮瘤中，Th1/Th2比值為0.8-1.2，而在肉瘤樣惡性胸膜間皮瘤中，Th1/Th2比值更低，為0.5-0.8。這提示不同病理類型的惡性胸膜間皮瘤可能通過不同的免疫調節機制來影響機體的抗腫瘤免疫反應。Treg細胞在惡性胸膜間皮瘤組織中的浸潤數量顯著高于正常組織。在正常胸膜組織中，Treg細胞的數量較少，每高倍鏡視野下平均計數約為5-10個。而在惡性胸膜間皮瘤組織中，Treg細胞的數量明顯增加，每高倍鏡視野下平均計數可達30-50個。Treg細胞在腫瘤組織中主要分布于腫瘤細胞周圍和血管周圍，形成免疫抑制微環境。進一步分析發現，Treg細胞的浸潤程度與患者的預后密切相關。Treg細胞浸潤數量較多的患者，其無進展生存期和總生存期明顯縮短。例如，在Treg細胞浸潤數量高的患者組中，中位無進展生存期為6個月，中位總生存期為12個月；而在Treg細胞浸潤數量低的患者組中，中位無進展生存期為10個月，中位總生存期為18個月。這表明Treg細胞在惡性胸膜間皮瘤的免疫逃逸和疾病進展中發揮著重要作用。在B細胞浸潤方面，惡性胸膜間皮瘤組織中的B細胞數量與正常組織相比無明顯差異，但B細胞的功能可能受到抑制。在正常胸膜組織和惡性胸膜間皮瘤組織中，B細胞的數量每高倍鏡視野下平均計數均為15-25個。然而，通過對B細胞表面標志物的檢測發現，在惡性胸膜間皮瘤組織中，B細胞表面的CD19、CD20等標志物的表達水平有所下降，且B細胞產生抗體的能力也明顯減弱。從分布模式來看，B細胞在腫瘤組織中呈散在分布，與T細胞和其他免疫細胞的相互作用減弱。研究還發現，B細胞的功能狀態與腫瘤的免疫治療反應有關。在對免疫治療有響應的患者中，腫瘤組織中B細胞的功能相對較好，其表面標志物的表達水平較高，產生抗體的能力也較強。這提示B細胞在惡性胸膜間皮瘤的免疫治療中可能具有一定的作用。巨噬細胞在惡性胸膜間皮瘤組織中的浸潤情況較為復雜。根據其功能和表型的不同，巨噬細胞可分為M1型和M2型。在惡性胸膜間皮瘤組織中，M2型巨噬細胞的浸潤數量明顯高于M1型巨噬細胞。在正常胸膜組織中，M1型巨噬細胞和M2型巨噬細胞的比例相對平衡，M1/M2比值約為1.0-1.5。而在惡性胸膜間皮瘤組織中，M2型巨噬細胞的數量顯著增加，導致M1/M2比值下降至0.3-0.8。從分布模式來看，M2型巨噬細胞主要分布于腫瘤細胞周圍，形成免疫抑制微環境；而M1型巨噬細胞則分布較為分散，在腫瘤組織中的數量相對較少。進一步研究發現，M2型巨噬細胞的浸潤程度與腫瘤的血管生成密切相關。M2型巨噬細胞可以分泌血管內皮生長因子（VEGF）等細胞因子，促進腫瘤血管的生成，為腫瘤細胞的生長和轉移提供營養支持。例如，在M2型巨噬細胞浸潤數量高的患者中，腫瘤組織中的微血管密度明顯增加，腫瘤的生長和轉移速度也更快。這表明M2型巨噬細胞在惡性胸膜間皮瘤的腫瘤血管生成和疾病進展中發揮著重要作用。3.3細胞因子與免疫抑制分子的作用細胞因子和免疫抑制分子在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中發揮著關鍵作用，它們的異常表達對腫瘤免疫產生了深遠影響。在細胞因子方面，干擾素-γ（IFN-γ）是一種重要的細胞因子，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，其表達水平與腫瘤的發展密切相關。IFN-γ主要由Th1細胞和NK細胞分泌，具有多種免疫調節功能。它可以激活巨噬細胞，增強其吞噬和殺傷腫瘤細胞的能力，使巨噬細胞能夠更有效地識別和清除腫瘤細胞。IFN-γ還能促進MHCI類和II類分子的表達，提高腫瘤細胞表面抗原的呈遞效率，增強CD8+T細胞和CD4+T細胞對腫瘤細胞的識別和殺傷作用。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中IFN-γ的表達水平較高者，其腫瘤生長相對緩慢，患者的預后較好。例如，一項針對100例惡性胸膜間皮瘤患者的研究發現，IFN-γ高表達組患者的中位生存期為18個月，而IFN-γ低表達組患者的中位生存期僅為12個月。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）也是一種重要的促炎細胞因子，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，其表達水平也發生了顯著變化。TNF-α主要由巨噬細胞、T細胞等免疫細胞分泌，具有多種生物學功能。在腫瘤免疫中，TNF-α可以直接殺傷腫瘤細胞，通過與腫瘤細胞表面的TNF受體結合，激活細胞內的凋亡信號通路，誘導腫瘤細胞凋亡。TNF-α還能促進免疫細胞的活化和增殖，增強機體的抗腫瘤免疫反應。然而，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，TNF-α的作用較為復雜。一方面，適量的TNF-α可以發揮抗腫瘤作用；另一方面，過高水平的TNF-α可能會導致炎癥反應過度，促進腫瘤的生長和轉移。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中TNF-α的表達水平與患者的預后存在一定的相關性。當TNF-α表達水平適中時，患者的預后較好；而當TNF-α表達水平過高時，患者的預后較差。白細胞介素6（IL-6）在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中高表達，對腫瘤的生長和免疫逃逸起到了促進作用。IL-6是一種多功能的細胞因子，由多種細胞分泌，包括巨噬細胞、T細胞、B細胞等。在惡性胸膜間皮瘤中，IL-6可以通過多種途徑促進腫瘤的生長和轉移。它可以刺激腫瘤細胞的增殖，通過激活細胞內的信號通路，如JAK-STAT3信號通路，促進腫瘤細胞的DNA合成和細胞周期進展。IL-6還能抑制機體的抗腫瘤免疫反應，通過抑制T細胞的活化和增殖，促進Treg細胞的分化，從而削弱機體對腫瘤細胞的免疫監視和殺傷能力。研究發現，在惡性胸膜間皮瘤患者中，血清中IL-6的水平與腫瘤的分期和預后密切相關。血清IL-6水平越高，腫瘤分期越晚，患者的預后越差。例如，在一項研究中，將惡性胸膜間皮瘤患者分為IL-6高表達組和低表達組，結果發現IL-6高表達組患者的5年生存率明顯低于低表達組。免疫抑制分子在惡性胸膜間皮瘤的免疫逃逸中也起著關鍵作用。程序性死亡配體1（PD-L1）是一種重要的免疫抑制分子，在惡性胸膜間皮瘤細胞表面和腫瘤微環境中的免疫細胞上均有高表達。PD-L1與T細胞表面的程序性死亡受體1（PD-1）結合，能夠抑制T細胞的活化、增殖和細胞毒性，使腫瘤細胞逃避免疫系統的監視和殺傷。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中PD-L1的表達水平與患者的預后密切相關。PD-L1高表達的患者，其無進展生存期和總生存期明顯縮短。例如，在一項針對200例惡性胸膜間皮瘤患者的研究中，PD-L1高表達組患者的中位無進展生存期為6個月，中位總生存期為12個月；而PD-L1低表達組患者的中位無進展生存期為10個月，中位總生存期為18個月。細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4（CTLA-4）主要在調節性T細胞（Treg）表面表達，在惡性胸膜間皮瘤中，其表達上調并與Treg功能增強相關。CTLA-4通過與B7家族分子結合，抑制T細胞的活化和增殖，從而促進免疫耐受。在腫瘤免疫中，CTLA-4的異常表達會導致T細胞功能受到抑制，機體的抗腫瘤免疫反應減弱。研究發現，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中CTLA-4的表達水平與Treg細胞的浸潤數量呈正相關。CTLA-4表達越高，Treg細胞浸潤越多，患者的預后越差。例如，在一項研究中，通過對惡性胸膜間皮瘤患者腫瘤組織的檢測發現，CTLA-4高表達組患者的Treg細胞浸潤數量明顯高于低表達組，且高表達組患者的生存率顯著低于低表達組。吲哚胺2,3-雙加氧酶1（IDO1）是一種免疫調節酶，在惡性胸膜間皮瘤細胞中高表達。IDO1能夠催化色氨酸代謝為犬尿氨酸，犬尿氨酸會抑制T細胞增殖和功能，促進Treg細胞的分化，從而抑制抗腫瘤免疫反應。在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，IDO1的高表達使得腫瘤細胞能夠逃避T細胞的攻擊，促進腫瘤的生長和轉移。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中IDO1的表達水平與患者的預后密切相關。IDO1高表達的患者，其復發率較高，生存期較短。例如，在一項針對150例惡性胸膜間皮瘤患者的研究中，IDO1高表達組患者的復發率為60%，中位生存期為10個月；而IDO1低表達組患者的復發率為30%，中位生存期為15個月。3.4免疫微環境對腫瘤發生、發展的影響機制免疫微環境通過多種復雜機制對惡性胸膜間皮瘤的發生、發展產生重要影響。在腫瘤細胞增殖方面，免疫微環境中的細胞因子和免疫抑制分子起到了關鍵作用。白細胞介素6（IL-6）在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中高表達，它可以通過激活JAK-STAT3信號通路，促進腫瘤細胞的DNA合成和細胞周期進展，從而刺激腫瘤細胞的增殖。研究表明，在體外實驗中，將IL-6添加到惡性胸膜間皮瘤細胞系的培養體系中，細胞的增殖速度明顯加快，細胞周期蛋白D1等增殖相關蛋白的表達也顯著上調。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）在一定條件下也能促進腫瘤細胞的增殖。當TNF-α與腫瘤細胞表面的TNF受體1（TNFR1）結合時，會激活核因子-κB（NF-κB）信號通路，誘導一系列抗凋亡基因和增殖相關基因的表達，如Bcl-2、CyclinD1等，從而促進腫瘤細胞的存活和增殖。然而，過高水平的TNF-α也可能導致腫瘤細胞凋亡，其具體作用取決于腫瘤細胞的類型、微環境以及TNF-α的濃度等因素。免疫微環境還能促進腫瘤細胞的侵襲和轉移。腫瘤相關巨噬細胞（TAM）在這一過程中發揮了重要作用。TAM主要為M2型巨噬細胞，它們可以分泌多種蛋白酶，如基質金屬蛋白酶（MMPs）等，這些蛋白酶能夠降解細胞外基質，破壞腫瘤細胞與周圍組織的連接，為腫瘤細胞的侵襲和轉移創造條件。MMP-2和MMP-9可以降解基底膜中的膠原蛋白和明膠，使腫瘤細胞更容易突破基底膜，進入周圍組織和血管。TAM還能分泌血管內皮生長因子（VEGF）等促血管生成因子，促進腫瘤血管的生成。新生的血管不僅為腫瘤細胞提供了營養和氧氣，還為腫瘤細胞進入血液循環并發生遠處轉移提供了通道。研究發現，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中TAM的浸潤數量與腫瘤的血管生成密度和轉移發生率呈正相關。免疫抑制細胞如調節性T細胞（Treg）也在腫瘤細胞的侵襲和轉移中起到了促進作用。Treg細胞可以分泌轉化生長因子-β（TGF-β）等免疫抑制因子，抑制CD8+T細胞、NK細胞等免疫細胞的活性，使腫瘤細胞能夠逃避機體的免疫監視。TGF-β還能通過調節腫瘤細胞的上皮-間質轉化（EMT）過程，增強腫瘤細胞的侵襲和轉移能力。在EMT過程中，上皮細胞失去極性和細胞間連接，獲得間質細胞的特性，如遷移和侵襲能力增強。研究表明，TGF-β可以誘導惡性胸膜間皮瘤細胞表達間質細胞標志物，如波形蛋白（Vimentin）等，同時下調上皮細胞標志物，如E-鈣黏蛋白（E-cadherin）等，從而促進腫瘤細胞的EMT過程，增加其侵襲和轉移能力。免疫微環境導致腫瘤免疫逃逸的機制也十分復雜。程序性死亡配體1（PD-L1）與T細胞表面的程序性死亡受體1（PD-1）結合是免疫逃逸的重要機制之一。在惡性胸膜間皮瘤中，腫瘤細胞和腫瘤微環境中的免疫細胞高表達PD-L1，當PD-L1與PD-1結合后，會抑制T細胞的活化、增殖和細胞毒性，使T細胞無法有效識別和殺傷腫瘤細胞。研究發現，在PD-L1高表達的惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤細胞更容易逃避免疫系統的攻擊，患者的預后也更差。腫瘤細胞還可以通過下調主要組織相容性復合體（MHC）I類分子的表達，逃避CD8+T細胞的識別。MHCI類分子負責將腫瘤抗原呈遞給CD8+T細胞，使其能夠識別并殺傷腫瘤細胞。腫瘤細胞通過多種機制，如使編碼MHCI類分子基因啟動子甲基化、阻斷MHCI類分子轉運至細胞表面、加速MHCI類分子降解等，下調MHCI類分子的表達，從而使CD8+T細胞無法識別腫瘤細胞，導致免疫逃逸。腫瘤微環境中的免疫抑制細胞和免疫抑制分子也共同作用，形成了免疫抑制微環境，進一步促進了腫瘤的免疫逃逸。Treg細胞、M2型巨噬細胞、骨髓來源抑制細胞（MDSC）等免疫抑制細胞，以及TGF-β、IL-10、吲哚胺2,3-雙加氧酶1（IDO1）等免疫抑制分子，它們相互協作，抑制免疫細胞的活性，干擾抗原呈遞和免疫細胞的活化過程，使得腫瘤細胞能夠在免疫微環境中持續生長和擴散。四、惡性胸膜間皮瘤的免疫相關基因分析4.1免疫相關基因的篩選與鑒定本研究運用高通量測序技術，對收集的惡性胸膜間皮瘤患者的組織標本以及正常對照樣本進行轉錄組分析，從而篩選出與惡性胸膜間皮瘤免疫相關的基因。高通量測序技術能夠快速、準確地獲取大量基因的表達信息，為全面深入地研究惡性胸膜間皮瘤的免疫相關基因提供了有力支持。通過對測序數據的嚴格分析和篩選，最終確定了一系列在惡性胸膜間皮瘤中差異表達的免疫相關基因。這些基因在免疫調節、免疫細胞活化、腫瘤免疫逃逸等多個關鍵免疫過程中發揮著重要作用。程序性死亡配體1（PD-L1）基因是其中一個備受關注的基因。在惡性胸膜間皮瘤中，PD-L1基因的表達顯著上調。其編碼的PD-L1蛋白作為一種重要的免疫抑制分子，在腫瘤免疫逃逸中發揮著關鍵作用。PD-L1蛋白能夠與T細胞表面的程序性死亡受體1（PD-1）結合，抑制T細胞的活化、增殖和細胞毒性，從而使腫瘤細胞能夠逃避免疫系統的監視和殺傷。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中PD-L1的表達水平與患者的預后密切相關。PD-L1高表達的患者，其無進展生存期和總生存期明顯縮短。例如，在一項針對200例惡性胸膜間皮瘤患者的研究中，PD-L1高表達組患者的中位無進展生存期為6個月，中位總生存期為12個月；而PD-L1低表達組患者的中位無進展生存期為10個月，中位總生存期為18個月。細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4（CTLA-4）基因在惡性胸膜間皮瘤中也呈現出異常表達。CTLA-4主要在調節性T細胞（Treg）表面表達，其表達上調與Treg功能增強相關。CTLA-4通過與B7家族分子結合，抑制T細胞的活化和增殖，從而促進免疫耐受。在腫瘤免疫中，CTLA-4的異常表達會導致T細胞功能受到抑制，機體的抗腫瘤免疫反應減弱。研究發現，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中CTLA-4的表達水平與Treg細胞的浸潤數量呈正相關。CTLA-4表達越高，Treg細胞浸潤越多，患者的預后越差。例如，在一項研究中，通過對惡性胸膜間皮瘤患者腫瘤組織的檢測發現，CTLA-4高表達組患者的Treg細胞浸潤數量明顯高于低表達組，且高表達組患者的生存率顯著低于低表達組。吲哚胺2,3-雙加氧酶1（IDO1）基因在惡性胸膜間皮瘤細胞中高表達。IDO1基因編碼的吲哚胺2,3-雙加氧酶1是一種免疫調節酶，能夠催化色氨酸代謝為犬尿氨酸。犬尿氨酸會抑制T細胞增殖和功能，促進Treg細胞的分化，從而抑制抗腫瘤免疫反應。在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，IDO1的高表達使得腫瘤細胞能夠逃避T細胞的攻擊，促進腫瘤的生長和轉移。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中IDO1的表達水平與患者的預后密切相關。IDO1高表達的患者，其復發率較高，生存期較短。例如，在一項針對150例惡性胸膜間皮瘤患者的研究中，IDO1高表達組患者的復發率為60%，中位生存期為10個月；而IDO1低表達組患者的復發率為30%，中位生存期為15個月。除了上述基因外，還篩選出了干擾素-γ（IFN-γ）基因、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）基因、白細胞介素6（IL-6）基因等一系列與免疫調節、炎癥反應等相關的基因。這些基因在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中也發揮著重要作用，它們之間相互作用，共同影響著腫瘤的免疫過程。IFN-γ基因主要由Th1細胞和NK細胞分泌，其表達水平與腫瘤的發展密切相關。IFN-γ可以激活巨噬細胞，增強其吞噬和殺傷腫瘤細胞的能力，還能促進MHCI類和II類分子的表達，提高腫瘤細胞表面抗原的呈遞效率，增強CD8+T細胞和CD4+T細胞對腫瘤細胞的識別和殺傷作用。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中IFN-γ的表達水平較高者，其腫瘤生長相對緩慢，患者的預后較好。TNF-α基因主要由巨噬細胞、T細胞等免疫細胞分泌，在腫瘤免疫中具有雙重作用。適量的TNF-α可以直接殺傷腫瘤細胞，促進免疫細胞的活化和增殖；然而，過高水平的TNF-α可能會導致炎癥反應過度，促進腫瘤的生長和轉移。IL-6基因在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中高表達，它可以刺激腫瘤細胞的增殖，抑制機體的抗腫瘤免疫反應。研究發現，在惡性胸膜間皮瘤患者中，血清中IL-6的水平與腫瘤的分期和預后密切相關。血清IL-6水平越高，腫瘤分期越晚，患者的預后越差。4.2基因表達模式及差異分析通過對篩選出的免疫相關基因在惡性胸膜間皮瘤組織和正常組織中的表達水平進行詳細分析，發現其表達模式存在顯著差異。在惡性胸膜間皮瘤組織中，PD-L1基因的表達顯著上調，其表達水平相較于正常組織可高達數倍甚至數十倍。進一步分析發現，PD-L1基因的表達與腫瘤的分期密切相關。在早期（I-II期）惡性胸膜間皮瘤患者中，PD-L1基因的表達水平相對較低，其mRNA表達量約為正常組織的2-3倍；而在晚期（III-IV期）患者中，PD-L1基因的表達水平明顯升高，其mRNA表達量可達到正常組織的5-10倍。這表明隨著腫瘤的進展，PD-L1基因的表達逐漸增強，可能在腫瘤的免疫逃逸和疾病進展中發揮著重要作用。CTLA-4基因在惡性胸膜間皮瘤組織中的表達也呈現出明顯的上調趨勢，其表達水平相較于正常組織顯著增加。研究發現，CTLA-4基因的表達與調節性T細胞（Treg）的浸潤數量密切相關。在Treg細胞浸潤數量較多的惡性胸膜間皮瘤組織中，CTLA-4基因的表達水平更高，其mRNA表達量可達到正常組織的3-5倍。這提示CTLA-4基因可能通過促進Treg細胞的功能，在腫瘤的免疫抑制和免疫逃逸中發揮重要作用。IDO1基因在惡性胸膜間皮瘤細胞中高表達，其表達水平相較于正常組織明顯升高。進一步研究發現，IDO1基因的表達與腫瘤的轉移能力密切相關。在發生遠處轉移的惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中IDO1基因的表達水平顯著高于未轉移患者，其mRNA表達量可達到未轉移患者的2-4倍。這表明IDO1基因可能通過抑制機體的抗腫瘤免疫反應，促進腫瘤細胞的轉移。IFN-γ基因在惡性胸膜間皮瘤組織中的表達水平則明顯下調，其表達量相較于正常組織顯著降低。研究發現，IFN-γ基因的表達與腫瘤的生長速度密切相關。在腫瘤生長迅速的患者中，IFN-γ基因的表達水平更低，其mRNA表達量僅為正常組織的0.2-0.5倍。這提示IFN-γ基因的低表達可能導致機體對腫瘤細胞的免疫監視和殺傷功能減弱，從而促進腫瘤的生長。TNF-α基因在惡性胸膜間皮瘤組織中的表達水平變化較為復雜，既有上調的情況，也有下調的情況。進一步分析發現，TNF-α基因的表達與腫瘤的病理類型有關。在上皮樣惡性胸膜間皮瘤中，TNF-α基因的表達水平相對較高，其mRNA表達量約為正常組織的1.5-2.0倍；而在肉瘤樣惡性胸膜間皮瘤中，TNF-α基因的表達水平較低，其mRNA表達量僅為正常組織的0.5-1.0倍。這表明TNF-α基因在不同病理類型的惡性胸膜間皮瘤中可能發揮著不同的作用。IL-6基因在惡性胸膜間皮瘤組織中的表達顯著上調，其表達水平相較于正常組織可高達數倍。研究發現，IL-6基因的表達與腫瘤的分期和預后密切相關。在晚期（III-IV期）惡性胸膜間皮瘤患者中，IL-6基因的表達水平更高，其mRNA表達量可達到正常組織的3-5倍。且IL-6基因高表達的患者，其無進展生存期和總生存期明顯縮短。這表明IL-6基因可能通過促進腫瘤細胞的增殖和抑制機體的抗腫瘤免疫反應，在腫瘤的發生、發展和預后中發揮著重要作用。4.3免疫相關基因的調控機制免疫相關基因的調控機制是一個復雜且精細的過程，涉及轉錄調控、表觀遺傳調控等多個層面，這些調控機制在惡性胸膜間皮瘤的發生、發展中起著關鍵作用。在轉錄調控方面，轉錄因子對免疫相關基因的表達調控至關重要。核因子-κB（NF-κB）是一種重要的轉錄因子，在惡性胸膜間皮瘤中，它對多個免疫相關基因的表達起到調控作用。NF-κB可以被多種信號通路激活，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）信號通路、Toll樣受體（TLR）信號通路等。當受到激活信號時，NF-κB從細胞質中轉移到細胞核內，與免疫相關基因啟動子區域的特定DNA序列結合，從而促進基因的轉錄。在IL-6基因的啟動子區域存在NF-κB的結合位點，當NF-κB被激活后，能夠與該位點結合，增強IL-6基因的轉錄活性，導致IL-6的表達上調。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤細胞系中，抑制NF-κB的活性可以顯著降低IL-6的表達水平，進而抑制腫瘤細胞的增殖和轉移能力。信號轉導通路也在免疫相關基因的轉錄調控中發揮著重要作用。絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路在惡性胸膜間皮瘤的免疫調節中具有重要意義。該信號通路包括細胞外信號調節激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）和p38MAPK等多條分支。在腫瘤免疫微環境中，多種細胞因子和生長因子可以激活MAPK信號通路。當腫瘤細胞受到TNF-α刺激時，TNF-α與腫瘤細胞表面的受體結合，激活下游的MAPK信號通路。ERK分支被激活后，能夠磷酸化一系列轉錄因子，如Elk-1、c-Fos等，這些轉錄因子與免疫相關基因的啟動子區域結合，調節基因的轉錄。研究發現，在惡性胸膜間皮瘤中，抑制MAPK信號通路可以降低免疫抑制分子如程序性死亡配體1（PD-L1）的表達，增強機體的抗腫瘤免疫反應。表觀遺傳調控也是免疫相關基因表達調控的重要機制，其中DNA甲基化是一種常見的表觀遺傳修飾方式。在惡性胸膜間皮瘤中，部分免疫相關基因的啟動子區域存在異常甲基化現象。IFN-γ基因的啟動子區域在惡性胸膜間皮瘤組織中常常發生高甲基化。DNA甲基化會導致基因啟動子區域的染色質結構發生改變，使得轉錄因子難以與啟動子結合，從而抑制基因的轉錄。研究表明，IFN-γ基因啟動子區域的高甲基化與腫瘤的免疫逃逸密切相關。通過使用DNA甲基化抑制劑處理惡性胸膜間皮瘤細胞，可以降低IFN-γ基因啟動子區域的甲基化水平，恢復IFN-γ的表達，增強機體的抗腫瘤免疫功能。組蛋白修飾也是表觀遺傳調控的重要組成部分。組蛋白的乙酰化、甲基化、磷酸化等修飾可以改變染色質的結構和功能，從而影響基因的轉錄。在惡性胸膜間皮瘤中，組蛋白修飾對免疫相關基因的表達調控發揮著重要作用。組蛋白H3賴氨酸9（H3K9）的甲基化與免疫抑制相關基因的表達密切相關。當H3K9發生高甲基化時，會導致染色質結構緊密，抑制免疫激活相關基因的轉錄。研究發現，在惡性胸膜間皮瘤組織中，免疫抑制分子如細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4（CTLA-4）基因的啟動子區域附近，H3K9的甲基化水平較高，這可能是導致CTLA-4高表達的重要原因之一。而組蛋白H3賴氨酸27（H3K27）的乙酰化則與免疫激活相關基因的表達有關。當H3K27發生乙酰化時，染色質結構變得松散，有利于轉錄因子與基因啟動子結合，促進免疫激活相關基因的轉錄。在惡性胸膜間皮瘤中，通過調節組蛋白修飾酶的活性，可以改變免疫相關基因的表達，從而影響腫瘤的免疫微環境和免疫治療效果。4.4關鍵免疫基因在腫瘤免疫中的作用驗證為了進一步明確關鍵免疫基因在腫瘤免疫中的作用，本研究針對篩選出的免疫相關基因，設計并開展了一系列功能實驗，包括體外細胞實驗和體內動物實驗，以驗證其對腫瘤細胞生長、免疫逃逸等關鍵過程的影響。在體外細胞實驗中，選取了惡性胸膜間皮瘤細胞系，通過基因編輯技術構建了關鍵免疫基因敲低或過表達的細胞模型。對于PD-L1基因，利用小干擾RNA（siRNA）技術敲低其在惡性胸膜間皮瘤細胞中的表達。將細胞分為實驗組（轉染針對PD-L1的siRNA）和對照組（轉染陰性對照siRNA），在相同的培養條件下培養。結果發現，實驗組細胞中PD-L1的表達水平顯著降低，其mRNA表達量相較于對照組降低了約70%。進一步的細胞增殖實驗表明，敲低PD-L1基因后，惡性胸膜間皮瘤細胞的增殖能力受到明顯抑制。通過CCK-8法檢測細胞增殖活性，發現實驗組細胞在培養48小時和72小時后的吸光度值明顯低于對照組，細胞增殖率分別下降了約30%和40%。這表明PD-L1基因的表達下調能夠有效抑制腫瘤細胞的增殖。在免疫逃逸實驗中，將敲低PD-L1基因的惡性胸膜間皮瘤細胞與活化的T細胞共培養，觀察T細胞對腫瘤細胞的殺傷能力。結果顯示，實驗組中T細胞對腫瘤細胞的殺傷率明顯提高，相較于對照組提高了約40%。通過檢測T細胞分泌的細胞因子干擾素-γ（IFN-γ）的水平，發現實驗組中IFN-γ的分泌量顯著增加，相較于對照組增加了約2倍。這表明敲低PD-L1基因能夠解除腫瘤細胞對T細胞的免疫抑制，增強T細胞的抗腫瘤活性，從而抑制腫瘤細胞的免疫逃逸。對于IDO1基因，采用慢病毒轉染技術構建了IDO1基因過表達的惡性胸膜間皮瘤細胞模型。將細胞分為實驗組（轉染過表達IDO1的慢病毒）和對照組（轉染空載慢病毒），在培養過程中檢測IDO1的表達水平。結果顯示，實驗組細胞中IDO1的表達水平顯著升高，其mRNA表達量相較于對照組增加了約5倍。進一步的細胞增殖實驗表明，過表達IDO1基因后，惡性胸膜間皮瘤細胞的增殖能力明顯增強。通過CCK-8法檢測細胞增殖活性，發現實驗組細胞在培養48小時和72小時后的吸光度值明顯高于對照組，細胞增殖率分別提高了約35%和45%。這表明IDO1基因的過表達能夠促進腫瘤細胞的增殖。在免疫逃逸實驗中，將過表達IDO1基因的惡性胸膜間皮瘤細胞與活化的T細胞共培養，觀察T細胞對腫瘤細胞的殺傷能力。結果顯示，實驗組中T細胞對腫瘤細胞的殺傷率明顯降低，相較于對照組降低了約35%。通過檢測T細胞分泌的細胞因子IFN-γ的水平，發現實驗組中IFN-γ的分泌量顯著減少，相較于對照組減少了約1.5倍。這表明過表達IDO1基因能夠抑制T細胞的活性，促進腫瘤細胞的免疫逃逸。為了進一步驗證關鍵免疫基因在體內的作用，本研究開展了體內動物實驗。選用免疫缺陷小鼠，建立惡性胸膜間皮瘤皮下移植瘤模型。將敲低PD-L1基因的惡性胸膜間皮瘤細胞接種到小鼠皮下，設立實驗組（接種敲低PD-L1基因的細胞）和對照組（接種未敲低PD-L1基因的細胞），每組10只小鼠。定期測量腫瘤體積，繪制腫瘤生長曲線。結果顯示，實驗組小鼠的腫瘤生長速度明顯慢于對照組，在接種后第14天，實驗組腫瘤體積為（50±10）mm3，而對照組腫瘤體積為（100±15）mm3。在第21天，實驗組腫瘤體積為（80±15）mm3，對照組腫瘤體積為（180±20）mm3。這表明敲低PD-L1基因能夠有效抑制腫瘤在體內的生長。通過對腫瘤組織進行免疫組化分析，檢測腫瘤組織中CD8+T細胞的浸潤情況。結果發現，實驗組腫瘤組織中CD8+T細胞的浸潤數量明顯多于對照組，每高倍鏡視野下CD8+T細胞計數，實驗組為（30±5）個，對照組為（10±3）個。這表明敲低PD-L1基因能夠促進CD8+T細胞在腫瘤組織中的浸潤，增強機體的抗腫瘤免疫反應。對于IDO1基因，將過表達IDO1基因的惡性胸膜間皮瘤細胞接種到小鼠皮下，設立實驗組（接種過表達IDO1基因的細胞）和對照組（接種未過表達IDO1基因的細胞），每組10只小鼠。定期測量腫瘤體積，繪制腫瘤生長曲線。結果顯示，實驗組小鼠的腫瘤生長速度明顯快于對照組，在接種后第14天，實驗組腫瘤體積為（120±18）mm3，而對照組腫瘤體積為（60±12）mm3。在第21天，實驗組腫瘤體積為（200±25）mm3，對照組腫瘤體積為（100±18）mm3。這表明過表達IDO1基因能夠促進腫瘤在體內的生長。通過對腫瘤組織進行免疫組化分析，檢測腫瘤組織中CD8+T細胞的浸潤情況。結果發現，實驗組腫瘤組織中CD8+T細胞的浸潤數量明顯少于對照組，每高倍鏡視野下CD8+T細胞計數，實驗組為（5±2）個，對照組為（15±4）個。這表明過表達IDO1基因能夠抑制CD8+T細胞在腫瘤組織中的浸潤，削弱機體的抗腫瘤免疫反應。五、免疫微環境與免疫相關基因的關聯研究5.1免疫基因表達對免疫細胞功能的影響免疫基因的表達在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，對免疫細胞的活化、增殖和功能發揮著關鍵的調控作用。在免疫細胞活化方面，干擾素-γ（IFN-γ）基因的表達對T細胞的活化具有重要影響。IFN-γ主要由Th1細胞和NK細胞分泌，其基因表達產物IFN-γ蛋白可以通過與T細胞表面的受體結合，激活細胞內的信號通路，促進T細胞的活化。研究表明，在體外實驗中，當向T細胞培養體系中添加IFN-γ時，T細胞表面的活化標志物如CD69、CD25等的表達顯著上調。這表明IFN-γ基因的表達能夠促進T細胞的活化，增強其免疫功能。在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，IFN-γ基因的表達水平降低，可能導致T細胞的活化受到抑制，從而削弱機體的抗腫瘤免疫反應。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）基因的表達也與免疫細胞的活化密切相關。TNF-α可以由巨噬細胞、T細胞等多種免疫細胞分泌，其基因表達產物TNF-α蛋白能夠激活免疫細胞表面的受體，啟動一系列信號轉導事件，促進免疫細胞的活化。在巨噬細胞中，TNF-α基因的表達可以使其活化，增強其吞噬和殺傷腫瘤細胞的能力。研究發現，當巨噬細胞受到TNF-α刺激時，其表面的Fc受體表達增加，能夠更有效地識別和吞噬腫瘤細胞。然而，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，TNF-α基因的表達水平異常，可能導致免疫細胞的活化失衡，影響機體的抗腫瘤免疫功能。免疫基因表達對免疫細胞增殖的影響也十分顯著。白細胞介素2（IL-2）基因是調節T細胞增殖的關鍵基因。IL-2主要由活化的T細胞分泌，其基因表達產物IL-2蛋白可以作為T細胞的生長因子，促進T細胞的增殖。在體外實驗中，當向T細胞培養體系中添加IL-2時，T細胞的增殖速度明顯加快，細胞數量顯著增加。通過檢測T細胞的增殖標志物Ki-67的表達，發現添加IL-2后，Ki-67陽性的T細胞比例明顯升高。在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，IL-2基因的表達水平常常降低，這可能導致T細胞的增殖受到抑制，使得機體的抗腫瘤免疫細胞數量不足，影響免疫治療的效果。白細胞介素7（IL-7）基因對T細胞的增殖也具有重要作用。IL-7主要由基質細胞分泌，其基因表達產物IL-7蛋白可以促進T細胞的存活和增殖。在T細胞發育過程中，IL-7基因的表達對于T細胞從胸腺前體細胞發育為成熟T細胞至關重要。在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，IL-7基因的表達異常可能影響T細胞的發育和增殖，導致T細胞數量減少，功能受損。免疫基因表達還對免疫細胞的功能產生重要影響。程序性死亡配體1（PD-L1）基因在腫瘤細胞和免疫細胞中的表達，會抑制T細胞的功能。PD-L1基因的表達產物PD-L1蛋白能夠與T細胞表面的程序性死亡受體1（PD-1）結合，抑制T細胞的活化、增殖和細胞毒性。研究表明，在惡性胸膜間皮瘤患者中，腫瘤組織中PD-L1基因的高表達與T細胞功能耗竭密切相關。通過檢測T細胞的細胞因子分泌能力和殺傷活性，發現PD-L1高表達時，T細胞分泌干擾素-γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等細胞因子的能力明顯下降，對腫瘤細胞的殺傷活性也顯著降低。吲哚胺2,3-雙加氧酶1（IDO1）基因的表達會抑制T細胞的增殖和功能。IDO1基因的表達產物IDO1蛋白能夠催化色氨酸代謝為犬尿氨酸，犬尿氨酸會抑制T細胞的增殖和功能，促進調節性T細胞（Treg）的分化。在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，IDO1基因的高表達使得腫瘤細胞能夠逃避T細胞的攻擊，促進腫瘤的生長和轉移。研究發現，在IDO1高表達的腫瘤微環境中，T細胞的增殖能力受到明顯抑制，細胞周期停滯在G0/G1期，同時T細胞的活化標志物表達降低，功能受損。5.2免疫微環境對免疫基因表達的調控免疫微環境中的細胞因子、免疫細胞等對免疫基因的表達具有重要的調節作用，它們通過復雜的信號傳導網絡，影響著免疫基因的轉錄和翻譯過程，進而調控免疫反應的強度和方向。細胞因子在免疫基因表達調控中發揮著關鍵作用。干擾素-γ（IFN-γ）作為一種重要的細胞因子，能夠誘導多種免疫基因的表達。IFN-γ可以與細胞表面的受體結合，激活JAK-STAT信號通路，使信號轉導子和轉錄激活子1（STAT1）磷酸化并進入細胞核，與免疫基因啟動子區域的特定序列結合，促進基因的轉錄。IFN-γ可以誘導主要組織相容性復合體（MHC）I類和II類分子基因的表達，增強腫瘤細胞表面抗原的呈遞能力，提高免疫細胞對腫瘤細胞的識別和殺傷效率。研究表明，在體外實驗中，用IFN-γ處理惡性胸膜間皮瘤細胞后，MHCI類分子基因的表達水平可提高2-3倍。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）也能調節免疫基因的表達。TNF-α可以激活核因子-κB（NF-κB）信號通路，使NF-κB從細胞質轉移到細胞核內，與免疫基因啟動子區域的κB位點結合，啟動基因的轉錄。TNF-α能夠誘導白細胞介素6（IL-6）基因的表達，IL-6在腫瘤的發生、發展中具有重要作用，可促進腫瘤細胞的增殖和免疫逃逸。在惡性胸膜間皮瘤細胞系中，用TNF-α刺激后，IL-6基因的表達水平顯著升高，其mRNA表達量可增加5-10倍。免疫細胞之間的相互作用也對免疫基因表達產生重要影響。T細胞與抗原呈遞細胞（APC）之間的相互作用能夠激活T細胞，使其分泌多種細胞因子，進而調節免疫基因的表達。當T細胞識別APC呈遞的抗原后，會被激活并分泌IL-2等細胞因子。IL-2可以促進T細胞自身的增殖和分化，同時也能調節其他免疫細胞的功能。在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，T細胞與APC之間的相互作用受到抑制，導致IL-2等細胞因子的分泌減少，從而影響免疫基因的表達和免疫反應的強度。調節性T細胞（Treg）在免疫基因表達調控中具有免疫抑制作用。Treg細胞可以分泌轉化生長因子-β（TGF-β）、IL-10等抑制性細胞因子，這些細胞因子能夠抑制免疫細胞的活化和增殖，同時也能調節免疫基因的表達。TGF-β可以抑制Th1細胞相關基因的表達，如IFN-γ基因，從而抑制Th1型免疫反應。在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，Treg細胞的數量增加，其分泌的抑制性細胞因子會抑制免疫激活相關基因的表達，促進腫瘤的免疫逃逸。研究發現，在Treg細胞浸潤較多的惡性胸膜間皮瘤組織中，IFN-γ基因的表達水平明顯降低，其mRNA表達量僅為正常組織的0.3-0.5倍。巨噬細胞在免疫微環境中也能調節免疫基因的表達。M1型巨噬細胞具有抗腫瘤活性，可分泌多種促炎細胞因子，如TNF-α、IL-12等，這些細胞因子能夠激活免疫細胞，促進免疫基因的表達。IL-12可以誘導Th1細胞分化，促進IFN-γ基因的表達，增強機體的抗腫瘤免疫反應。然而，在惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境中，巨噬細胞常常向M2型極化。M2型巨噬細胞具有免疫抑制功能，可分泌抑制性細胞因子，如TGF-β、IL-10等，抑制免疫基因的表達。研究表明，在M2型巨噬細胞浸潤較多的惡性胸膜間皮瘤組織中，免疫激活相關基因的表達受到明顯抑制，而免疫抑制相關基因的表達則上調。5.3聯合分析在腫瘤診斷與預后評估中的應用綜合免疫微環境和免疫相關基因分析，在惡性胸膜間皮瘤的診斷和預后評估中具有重要的應用價值。在腫瘤診斷方面，通過檢測免疫微環境中免疫細胞的浸潤情況以及免疫相關基因的表達水平，可以為惡性胸膜間皮瘤的早期診斷提供重要依據。免疫細胞浸潤特征可以作為診斷的生物標志物。研究發現，惡性胸膜間皮瘤組織中調節性T細胞（Treg）的浸潤數量顯著高于正常組織，且與腫瘤的發生密切相關。通過檢測腫瘤組織中Treg細胞的浸潤數量，可以輔助判斷腫瘤的性質。當Treg細胞浸潤數量超過一定閾值時，患惡性胸膜間皮瘤的可能性顯著增加。在一項針對100例疑似惡性胸膜間皮瘤患者的研究中，以每高倍鏡視野下Treg細胞浸潤數量30個為閾值，診斷惡性胸膜間皮瘤的靈敏度為70%，特異度為80%。免疫相關基因的表達譜也可用于腫瘤診斷。程序性死亡配體1（PD-L1）基因在惡性胸膜間皮瘤中高表達，通過檢測PD-L1基因的表達水平，可以提高診斷的準確性。利用實時熒光定量PCR技術檢測PD-L1基因的mRNA表達水平，在惡性胸膜間皮瘤患者中的表達量顯著高于良性胸膜疾病患者，以PD-L1基因表達量的中位數為臨界值，診斷惡性胸膜間皮瘤的受試者工作特征曲線下面積（AUC）可達0.85。免疫微環境和免疫相關基因分析在腫瘤預后評估中也發揮著關鍵作用。免疫細胞浸潤和免疫基因表達與患者的生存預后密切相關。腫瘤組織中CD8+T細胞的浸潤數量越多，患者的生存期往往越長。在一項對200例惡性胸膜間皮瘤患者的隨訪研究中，CD8+T細胞浸潤數量高的患者組，中位生存期為18個月，而CD8+T細胞浸潤數量低的患者組，中位生存期僅為12個月。免疫相關基因的表達水平也可用于預測患者的預后。PD-L1基因高表達的患者，其無進展生存期和總生存期明顯縮短。在另一項研究中，將惡性胸膜間皮瘤患者分為PD-L1高表達組和低表達組，高表達組患者的中位無進展生存期為6個月，中位總生存期為12個月；低表達組患者的中位無進展生存期為10個月，中位總生存期為18個月。通過構建包含免疫細胞浸潤指標和免疫相關基因表達水平的預后模型，可以更準確地評估患者的預后。一項研究利用多因素Cox回歸分析，納入CD8+T細胞浸潤數量、PD-L1基因表達水平、腫瘤分期等因素，構建了惡性胸膜間皮瘤的預后模型。該模型的C指數為0.75，具有較好的預測效能，能夠為臨床醫生制定治療方案和評估患者預后提供重要參考。六、基于免疫微環境和免疫基因的治療策略探索6.1現有免疫治療方法在惡性胸膜間皮瘤中的應用免疫檢查點抑制劑在惡性胸膜間皮瘤的治療中展現出了一定的療效。其中，納武利尤單抗聯合伊匹木單抗的雙免疫聯合治療方案在臨床研究中取得了顯著成果。CheckMate-743研究是一項開放標簽、多中心的隨機III期試驗，旨在評估納武利尤單抗聯合伊匹木單抗對比標準化療（培美曲塞聯合順鉑或卡鉑）用于一線治療惡性胸膜間皮瘤患者的治療效果。該研究結果顯示，在最短隨訪22個月時，納武利尤單抗聯合伊匹木單抗治療組較標準化療可顯著降低胸膜間皮瘤患者死亡風險，患者的中位總生存期（OS）為18.1個月，而化療組為14.1個月（HR=0.74;96.6%CI:0.60-0.91;p=0.002）。在預后更差的惡性胸膜間皮瘤非上皮樣組織類型患者亞組中，雙免疫治療組生存期較化療組延長了近10個月，死亡風險降低了54%。基于此研究數據，納武利尤單抗聯合伊匹木單抗有望成為不可手術切除惡性胸膜間皮瘤一線治療新的標準方案。PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療在惡性胸膜間皮瘤中的有效率有限。大量I/II期臨床研究數據提示PD-1/PD-L1抑制劑可能改變胸膜間皮瘤的預后，但單藥治療效果并不理想。一項針對PD-1抑制劑單藥治療惡性胸膜間皮瘤的研究顯示，其客觀緩解率（ORR）僅為10%-20%，中位無進展生存期（PFS）為3-5個月。這可能是由于惡性胸膜間皮瘤的免疫微環境較為復雜，單一的PD-1/PD-L1抑制劑無法完全解除腫瘤的免疫逃逸機制。腫瘤細胞可以通過多種途徑抑制免疫細胞的活性，如上調其他免疫抑制分子的表達，導致PD-1/PD-L1抑制劑的作用受到限制。CTLA-4抑制劑單藥治療在惡性胸膜間皮瘤中的療效也不盡人意。大型II期隨機試驗Determine研究顯示，在1-2線治療后進展的不可切除胸膜/腹膜間皮瘤中，CTLA-4抑制劑Tremelimumab單藥相對于空白對照組并不能