一、文章信息

發(fā)表雜志名稱：npj Precision Oncology

中文標(biāo)題：泛癌研究揭示 PTGDS 在腫瘤抑制和免疫調(diào)節(jié)中的作用

英文標(biāo)題：Pan cancer research reveals the role of PTGDS in tumor suppression and immune regulation

影響因子：8

發(fā)表日期：2025 年 9 月 30 日

二、研究概述

前列腺素 D2 合酶（PTGDS）是新發(fā)現(xiàn)的抗腫瘤靶點(diǎn)，在抑制多種癌癥及腫瘤微環(huán)境、免疫調(diào)節(jié)中作用顯著，但目前缺乏對(duì)其表達(dá)及預(yù)后價(jià)值的全面泛癌分析。本研究借助公共數(shù)據(jù)庫(kù)多組學(xué)數(shù)據(jù)，評(píng)估 PTGDS 在多種癌癥中的表達(dá)、突變與修飾情況，結(jié)合單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)探究其與免疫細(xì)胞的關(guān)系，并在乳腺癌（BRCA）中開(kāi)展體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，PTGDS 在多數(shù)癌癥中表達(dá)異常，且表達(dá)與癌癥類型相關(guān)的不同預(yù)后相關(guān)；其與表觀遺傳及生物學(xué)功能存在關(guān)聯(lián)，在乳腺癌中低表達(dá)提示預(yù)后不良。過(guò)表達(dá) PTGDS 可抑制乳腺癌細(xì)胞增殖侵襲、增強(qiáng) CD8+T 細(xì)胞活性及抗腫瘤免疫力，與抗 PD-L1 聯(lián)合使用可改善乳腺癌治療效果。綜上，PTGDS 是潛在的乳腺癌預(yù)后生物標(biāo)志物及新型免疫治療靶點(diǎn)。

三、研究結(jié)果
（一）PTGDS 在人類癌癥中的表達(dá)模式與預(yù)后分析

作者首先系統(tǒng)探究了 PTGDS 與多種疾病的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn) PTGDS 與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，尤其與乳腺癌存在顯著關(guān)聯(lián)（圖 1a）。鑒于該結(jié)果主要基于現(xiàn)有文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)分析，且 PTGDS 在不同癌癥中可能具有不同生物學(xué)作用，為進(jìn)一步闡明其在癌癥中的作用，作者分析了泛癌組織與正常組織中 PTGDS mRNA 的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)在 19 種癌癥組織中，PTGDS mRNA 表達(dá)水平顯著低于相應(yīng)正常組織，提示 PTGDS 在多數(shù)腫瘤中可能作為抑癌基因，對(duì)腫瘤進(jìn)展起到保護(hù)性調(diào)控作用。值得注意的是，在乳腺癌不同病理類型中，三陰性乳腺癌和 Luminal B 型乳腺癌的 PTGDS 表達(dá)水平相對(duì)較低，結(jié)合臨床數(shù)據(jù)，這兩種病理類型乳腺癌患者的預(yù)后較差，進(jìn)一步支持了 PTGDS 在乳腺癌中作為保護(hù)因子的潛在作用（圖 1b）。對(duì)于缺乏配對(duì)正常組織的癌癥類型，作者利用 GEPIA2.0 數(shù)據(jù)庫(kù)比較了 PTGDS mRNA 的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)其在彌漫性大 B 細(xì)胞淋巴瘤（DLBC）、卵巢癌（OV）和胸腺瘤（THYM）中高表達(dá)，而在腎上腺皮質(zhì)癌（ACC）、低級(jí)別膠質(zhì)瘤（LGG）、急性髓系白血病（LAML）、肉瘤（SARC）、睪丸生殖細(xì)胞腫瘤（TGCT）和子宮癌肉瘤（UCS）中低表達(dá)（圖 1c）。此外，PTGDS mRNA 表達(dá)水平與腫瘤分期顯著相關(guān)：在膀胱尿路上皮癌（BLCA）和胃腺癌（STAD）中，PTGDS mRNA 表達(dá)與腫瘤分期呈正相關(guān)，而在腎乳頭狀細(xì)胞癌（KIRP）、肺腺癌（LUAD）和皮膚 cutaneous 黑色素瘤（SKCM）中，其表達(dá)與腫瘤分期呈負(fù)相關(guān)（圖 1d）。作者還利用 UALCAN 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)一步分析 PTGDS 蛋白表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌（HNSCC）、肺腺癌（LUAD）、腎細(xì)胞癌（RCC）和子宮內(nèi)膜癌（UCEC）中，PTGDS 蛋白表達(dá)顯著下調(diào)（圖 1e）。為評(píng)估 PTGDS 的預(yù)后意義，作者基于 TCGA 數(shù)據(jù)構(gòu)建了 Kaplan-Meier 生存曲線，分析結(jié)果顯示，在乳腺浸潤(rùn)性癌（BRCA）、宮頸鱗狀細(xì)胞癌和宮頸內(nèi)膜腺癌（CESC）、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌（HNSC）以及低級(jí)別膠質(zhì)瘤（LGG）中，PTGDS 高表達(dá)患者的總生存期（OS）和無(wú)病生存期（DFS）顯著優(yōu)于低表達(dá)患者，提示 PTGDS 在這些癌癥中可能具有保護(hù)作用；然而，在腎透明細(xì)胞癌（KIRC）中，PTGDS 高表達(dá)與較低的總生存期（OS）相關(guān)（圖 1f）。綜上，本部分研究結(jié)果表明 PTGDS 在多種癌癥中可能作為保護(hù)因子，其表達(dá)水平與腫瘤進(jìn)展和患者預(yù)后密切相關(guān)。

（二）PTGDS 在泛癌中的拷貝數(shù)變異與單核苷酸變異分析

拷貝數(shù)變異（CNV）和單核苷酸變異（SNV）是兩種常見(jiàn)的基因組變異，在遺傳和醫(yī)學(xué)研究中具有重要意義。為探究 PTGDS 基因在基因組水平是否發(fā)生改變，作者系統(tǒng)分析了 PTGDS 在泛癌中的 CNV 和 SNV 特征，發(fā)現(xiàn) PTGDS 在食管腺癌（EAC）、卵巢癌（OV）、子宮內(nèi)膜癌、腎癌和皮膚黑色素瘤中具有較高的突變頻率（圖 2a、b）。進(jìn)一步分析顯示，在宮頸鱗狀細(xì)胞癌和宮頸內(nèi)膜腺癌（CESC）、胰腺癌（PAAD）、胃腺癌（STAD）和葡萄膜黑色素瘤（UVM）中，PTGDS 高 CNV 組患者的生存率較高，而在其他癌癥類型中，高 CNV 與較低的生存率相關(guān)（圖 2c）。腫瘤突變負(fù)荷（TMB）和微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI）是癌癥研究和臨床治療中的重要生物標(biāo)志物，主要用于指導(dǎo)免疫治療，因此作者探究了泛癌中 PTGDS 與 TMB 和 MSI 的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)在腎上腺皮質(zhì)癌（ACC）、多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌（HNSC）、低級(jí)別膠質(zhì)瘤（LGG）、胰腺癌（PAAD）、前列腺腺癌（PRAD）和胃腺癌（STAD）等多種腫瘤中，PTGDS 與 TMB 和 MSI 呈顯著負(fù)相關(guān)（圖 2d）。由于高 TMB 通常與更高的基因組不穩(wěn)定性相關(guān)，這可能促進(jìn)腫瘤的侵襲性和轉(zhuǎn)移潛力，該發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了 PTGDS 在腫瘤中的保護(hù)作用。同源重組缺陷（HRD）和倍性是癌癥研究和臨床診斷中的兩個(gè)重要基因組特征，尤其在乳腺癌和卵巢癌中，作者的分析表明，在腎上腺皮質(zhì)癌（ACC）、多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）、乳腺癌（BRCA）、急性髓系白血?。↙AML）、膽管癌（CHOL）和肉瘤（SARC）等多種腫瘤中，PTGDS 與 HRD 和倍性呈顯著負(fù)相關(guān)（圖 2e），進(jìn)一步提示 PTGDS 在多數(shù)腫瘤中可能發(fā)揮保護(hù)作用。腫瘤新抗原是腫瘤細(xì)胞突變產(chǎn)生的特定抗原，可被免疫系統(tǒng)識(shí)別并觸發(fā)抗腫瘤免疫反應(yīng)，是免疫檢查點(diǎn)抑制劑、腫瘤疫苗和 T 細(xì)胞治療的關(guān)鍵靶點(diǎn)。為探究 PTGDS 與腫瘤新抗原的關(guān)系，作者從 UCSC 數(shù)據(jù)庫(kù)獲取統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的泛癌數(shù)據(jù)集，并提取不同樣本的 PTGDS 表達(dá)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在嗜鉻細(xì)胞瘤（PCPG）中，PTGDS 與腫瘤新抗原顯著正相關(guān)，同時(shí)在腎嫌色細(xì)胞癌（KICH）中，PTGDS 與腫瘤新抗原顯著負(fù)相關(guān)（圖 2f），該發(fā)現(xiàn)表明 PTGDS 在患者免疫治療中可能具有重要的指導(dǎo)意義。綜上，本部分研究揭示了 PTGDS 在泛癌基因組水平的變異特征及其與 TMB、MSI、HRD、倍性和腫瘤新抗原的相關(guān)性，進(jìn)一步支持了其在腫瘤中的保護(hù)作用及對(duì)免疫治療的指導(dǎo)價(jià)值。

（三）PTGDS 在泛癌中的 DNA 損傷修復(fù)、細(xì)胞干性與甲基化分析

（四）PTGDS 在癌癥中的功能機(jī)制及共表達(dá)基因相互作用分析

為深入探究 PTGDS 在癌癥中的具體作用機(jī)制及其與共表達(dá)基因的相互作用，作者開(kāi)展了一系列功能富集分析。首先，利用 String 網(wǎng)絡(luò)工具，作者鑒定出與 PTGDS 相互作用的前 10 種蛋白質(zhì)（圖 4a）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，與 PTGDS 相關(guān)性最強(qiáng)的 5 種蛋白質(zhì)分別是 GPRC5B、LCNL1、NKX6-2、PAQR6 和 PLEKHB1，這些蛋白質(zhì)在多數(shù)腫瘤中與 PTGDS 呈正相關(guān)，其中脂質(zhì)運(yùn)載蛋白樣 1（LCNL1）與 PTGDS 的相關(guān)性最強(qiáng)（圖 4c）。LCNL1 是一種與脂質(zhì)運(yùn)載蛋白家族相關(guān)的蛋白質(zhì)，可能參與脂質(zhì)結(jié)合、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化活性和細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)，研究表明 LCNL1 可能通過(guò)調(diào)控細(xì)胞增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移或免疫反應(yīng)影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展，這提示 PTGDS 可能通過(guò)與 LCNL1 相互作用發(fā)揮抑癌功能。此外，作者還探究了 PTGDS 高表達(dá)對(duì)腫瘤中關(guān)鍵信號(hào)通路的影響，WNT 通路、mTOR 通路和 p53/RB 通路是調(diào)控細(xì)胞增殖、代謝、凋亡和細(xì)胞周期的核心信號(hào)通路，其異常激活或失活與多種癌癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。分析顯示，在 6 種癌癥中，PTGDS 高表達(dá)與 WNT、mTOR 和 p53/RB 通路的異常變化（如激活或失活）呈顯著負(fù)相關(guān)（圖 4b），該發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了 PTGDS 在抑制腫瘤發(fā)生或進(jìn)展中的潛在作用，提示其可能作為潛在的生物標(biāo)志物或治療靶點(diǎn)。為進(jìn)一步揭示 PTGDS 的功能網(wǎng)絡(luò)，作者對(duì)與 PTGDS 共表達(dá)的前 100 個(gè)基因進(jìn)行富集分析并對(duì)其功能進(jìn)行分析，結(jié)果顯示這些基因主要富集在脂質(zhì)結(jié)合、跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)體活性和細(xì)胞表面受體信號(hào)通路等生物學(xué)過(guò)程中（圖 4d）。此外，基因集富集分析（GSEA）表明，在肝癌、結(jié)直腸癌、腎透明細(xì)胞癌和胃癌中，PTGDS 與特定的信號(hào)通路關(guān)聯(lián)最為密切（圖 4e）。綜上，本部分研究揭示了 PTGDS 在癌癥中的多功能調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為理解其在腫瘤生物學(xué)中的潛在機(jī)制提供了新的視角。

（五）PTGDS 在癌癥免疫治療反應(yīng)中的預(yù)測(cè)潛力

基質(zhì)評(píng)分（Stromal Score）、免疫評(píng)分（Immune Score）和 ESTIMATE 評(píng)分是基于基因表達(dá)數(shù)據(jù)量化腫瘤微環(huán)境中基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞比例的計(jì)算方法，這些評(píng)分系統(tǒng)在腫瘤研究和臨床應(yīng)用中至關(guān)重要，尤其在評(píng)估腫瘤微環(huán)境、預(yù)測(cè)預(yù)后和指導(dǎo)免疫治療方面。為探究 PTGDS 在腫瘤微環(huán)境中的免疫作用，作者評(píng)估了不同癌癥類型中 PTGDS 的 ESTIMATE 評(píng)分，結(jié)果顯示，在多數(shù)癌癥中，包括肺鱗狀細(xì)胞癌（LUSC）、膀胱尿路上皮癌（BLCA）、睪丸生殖細(xì)胞腫瘤（TGCT）、葡萄膜黑色素瘤（UVM）、結(jié)直腸腺癌（COAD）、乳腺癌（BRCA）和神經(jīng)母細(xì)胞瘤（NB），PTGDS 與 ESTIMATE 評(píng)分和免疫評(píng)分呈顯著正相關(guān)（圖 5a）。值得注意的是，ESTIMATE 評(píng)分較高的腫瘤通常對(duì)免疫治療更敏感，且可能與更好的預(yù)后相關(guān)；免疫細(xì)胞浸潤(rùn)較多的腫瘤通常對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑（如 PD-1/PD-L1 抑制劑）更敏感，因此 PTGDS 的正相關(guān)關(guān)系提示其可能與良好的免疫治療反應(yīng)相關(guān)，表明存在較強(qiáng)的抗腫瘤免疫反應(yīng)或免疫治療敏感性。然而，在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和低級(jí)別膠質(zhì)瘤（GBMLGG）中，PTGDS 與 ESTIMATE 評(píng)分呈負(fù)相關(guān)。為進(jìn)一步分析 PTGDS 在腫瘤免疫治療中的潛在作用，作者檢測(cè)了 PTGDS 與免疫檢查點(diǎn)的相關(guān)性，結(jié)果顯示在多數(shù)腫瘤中，PTGDS 與抑制性和刺激性免疫檢查點(diǎn)均呈正相關(guān)（圖 5b），該發(fā)現(xiàn)表明 PTGDS 可能對(duì)腫瘤免疫治療產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。腫瘤免疫亞型（Immune Subtypes）根據(jù)腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的組成、基因表達(dá)特征和免疫反應(yīng)狀態(tài)對(duì)腫瘤進(jìn)行分類，有助于理解腫瘤的免疫特征并為個(gè)性化免疫治療提供依據(jù)，因此作者研究了 PTGDS 在不同癌癥免疫亞型中的差異表達(dá)，柱狀圖顯示在乳腺癌中，PTGDS 在不同免疫亞型間的表達(dá)差異最為顯著，這與乳腺癌的高度異質(zhì)性及其對(duì)免疫治療的不同反應(yīng)一致（圖 5c）。值得注意的是，在乳腺癌的 C2 亞型（IFN-γ 主導(dǎo)型）中，PTGDS 表達(dá)最高（圖 5d），C2 亞型以 Th1 細(xì)胞、細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞（CTL）和 NK 細(xì)胞為主，通常對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑更敏感，該結(jié)果提示將 PTGDS 與 PD-L1 抑制劑聯(lián)合使用可能對(duì)乳腺癌患者產(chǎn)生更好的治療效果。此外，作者探究了 PTGDS 與多種趨化因子、受體、刺激因子和甲基化免疫刺激因子的相關(guān)性，熱圖顯示在泛癌分析中，PTGDS 與趨化因子、受體和刺激因子呈正相關(guān)，而與甲基化免疫刺激因子呈負(fù)相關(guān)（圖 5e）。最后，作者利用 TISMO 網(wǎng)絡(luò)工具比較了細(xì)胞因子處理前后癌細(xì)胞系中 PTGDS 表達(dá)的變化，結(jié)果顯示在乳腺癌細(xì)胞系中，經(jīng) TGF-β1 處理后 PTGDS 表達(dá)下調(diào)；相反，在黑色素瘤細(xì)胞系中，經(jīng) IFN-β 和 TGF-β1 處理后 PTGDS 表達(dá)上調(diào)（圖 5f）。綜上，本部分研究表明 PTGDS 可能在免疫刺激因子和免疫檢查點(diǎn)的激活中發(fā)揮重要作用，進(jìn)而影響腫瘤微環(huán)境的免疫抑制狀態(tài)，且對(duì)癌癥免疫治療反應(yīng)具有預(yù)測(cè)潛力。

（六）PTGDS 與免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的相關(guān)性分析及空間表達(dá)模式

為深入探究 PTGDS 在腫瘤免疫中的作用，作者系統(tǒng)分析了其與免疫細(xì)胞浸潤(rùn)的相關(guān)性。利用 CIBERSORT 算法，作者鑒定出 22 種免疫細(xì)胞與 PTGDS 的相關(guān)性，結(jié)果顯示在多數(shù)癌癥中，PTGDS 與 B 細(xì)胞和 CD8+T 細(xì)胞呈顯著正相關(guān)，而與樹(shù)突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞呈負(fù)相關(guān)（圖 6a），該發(fā)現(xiàn)提示 PTGDS 可能通過(guò)調(diào)控 B 細(xì)胞和 CD8+T 細(xì)胞的浸潤(rùn)增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。作者重點(diǎn)關(guān)注髓系樹(shù)突狀細(xì)胞，以進(jìn)一步分析 PTGDS 與樹(shù)突狀細(xì)胞的關(guān)系，利用多種算法檢測(cè)不同狀態(tài)下 PTGDS 與樹(shù)突狀細(xì)胞的相關(guān)性，結(jié)果顯示在多種腫瘤中，PTGDS 與活化的樹(shù)突狀細(xì)胞呈顯著負(fù)相關(guān)，與靜息的樹(shù)突狀細(xì)胞呈正相關(guān)（圖 6b），該結(jié)果提示 PTGDS 可能通過(guò)抑制樹(shù)突狀細(xì)胞的活化來(lái)影響腫瘤微環(huán)境中的免疫調(diào)節(jié)。為探究 PTGDS 與免疫細(xì)胞的空間分布關(guān)系，作者從 Spatial DB 數(shù)據(jù)庫(kù)獲取空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，分析了乳腺導(dǎo)管癌和三陰性乳腺癌組織中 PTGDS 與樹(shù)突狀細(xì)胞標(biāo)志物 FCER1A 和 CD40 的空間表達(dá)模式，結(jié)果顯示在乳腺導(dǎo)管癌中，PTGDS 與 FCER1A 的空間分布高度相似，提示二者可能共表達(dá)；而在三陰性乳腺癌中，PTGDS、FCER1A 和 CD40 的空間分布存在顯著差異，表明它們可能獨(dú)立發(fā)揮作用（圖 6c）。此外，為確定腫瘤組織中表達(dá) PTGDS 的細(xì)胞類型，作者從 TISCH 數(shù)據(jù)庫(kù)分析了 PTGDS 的單細(xì)胞表達(dá)譜，熱圖顯示 PTGDS 在 33 種細(xì)胞類型中廣泛表達(dá)，在樹(shù)突狀細(xì)胞和成纖維細(xì)胞中表達(dá)水平相對(duì)較高（圖 6d）；小提琴圖進(jìn)一步證實(shí)，在多數(shù)腫瘤組織中，樹(shù)突狀細(xì)胞高表達(dá) PTGDS（圖 6e）。綜上，本部分研究表明 PTGDS 可能在樹(shù)突狀細(xì)胞和成纖維細(xì)胞中發(fā)揮重要的免疫調(diào)節(jié)作用，且其與免疫細(xì)胞的相關(guān)性及空間表達(dá)模式具有癌癥類型特異性。

（七）PTGDS 與泛癌中 T 細(xì)胞的相關(guān)性分析

為進(jìn)一步探究 PTGDS 在腫瘤免疫中的調(diào)控作用，作者在分析其與樹(shù)突狀細(xì)胞關(guān)系的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了其與 NK 細(xì)胞、調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞（Treg 細(xì)胞）和癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）浸潤(rùn)的相關(guān)性，結(jié)果顯示在乳腺癌中，PTGDS 與 T 細(xì)胞和 CAFs 呈顯著正相關(guān)，這一現(xiàn)象在其他腫瘤中也觀察到（圖 7a）。經(jīng)純度校正的相關(guān)性分析進(jìn)一步表明，在多數(shù)腫瘤（如乳腺癌）中，PTGDS 與 CAFs、NK 細(xì)胞和 T 細(xì)胞呈正相關(guān)（圖 7b）。細(xì)胞毒性 T 淋巴細(xì)胞（CTLs）是免疫系統(tǒng)中的重要效應(yīng)細(xì)胞，通過(guò)直接殺傷靶細(xì)胞在抗腫瘤和抗病毒免疫中發(fā)揮關(guān)鍵作用，為分析 PTGDS 與 CD8+T 細(xì)胞的相關(guān)性，作者進(jìn)一步檢測(cè)了 PTGDS 與 CTLs 的相關(guān)性，結(jié)果顯示在乳腺癌中，PTGDS 與 CD8+T 細(xì)胞具有最強(qiáng)且最顯著的正相關(guān)關(guān)系（圖 7c），該發(fā)現(xiàn)提示 PTGDS 可能通過(guò)調(diào)控 CD8+T 細(xì)胞的浸潤(rùn)在乳腺癌中發(fā)揮抑癌作用。此外，作者利用 TIDE 網(wǎng)絡(luò)工具探究了 PTGDS 啟動(dòng)子甲基化與癌癥亞型、CTL 浸潤(rùn)及風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，結(jié)果顯示在乳腺癌、白血病和神經(jīng)母細(xì)胞瘤中，PTGDS 啟動(dòng)子甲基化與 CTL 浸潤(rùn)顯著相關(guān)（圖 7d）；相關(guān)性散點(diǎn)圖和 Kaplan-Meier 生存曲線進(jìn)一步表明，在乳腺癌、白血病和神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者中，PTGDS 啟動(dòng)子甲基化與 CTL 浸潤(rùn)增加顯著相關(guān)，且可預(yù)測(cè)更長(zhǎng)的生存期。綜上，本部分研究表明 PTGDS 可能通過(guò)調(diào)控 CTL 介導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)在腫瘤免疫抑制中發(fā)揮重要作用。

（八）PTGDS 作為癌癥治療反應(yīng)的預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物及潛在靶向藥物篩選

為探究 PTGDS 是否可預(yù)測(cè)癌癥治療反應(yīng)，作者利用 ROCplotter 數(shù)據(jù)庫(kù)分析了 PTGDS 表達(dá)與乳腺癌（BRCA）、卵巢癌（OV）和結(jié)直腸癌（COAD）三種癌癥治療結(jié)局的關(guān)系，結(jié)果顯示在卵巢癌和結(jié)直腸癌中，對(duì)多西他賽、阿瓦斯汀或氟嘧啶單藥治療無(wú)反應(yīng)的患者，其 PTGDS 表達(dá)水平相對(duì)較高；在乳腺癌中，對(duì)他莫昔芬治療有反應(yīng)的患者，其 PTGDS 表達(dá)顯著較高，且在對(duì)蒽環(huán)類藥物和伊沙匹隆治療有反應(yīng)的患者中，PTGDS 表達(dá)也呈上升趨勢(shì)，其病理完全緩解（pCR）的 AUC 值分別為 0.7、0.605 和 0.706（圖 8a），這些結(jié)果提示 PTGDS 可能作為乳腺癌患者藥物敏感性的潛在生物標(biāo)志物。鑒于 PTGDS 高表達(dá)與卵巢癌和結(jié)直腸癌（COADREAD）患者的藥物治療耐藥相關(guān)，作者進(jìn)一步篩選了可能更有效的抗 PTGDS 藥物，利用 cMap 工具，在 9 種不同的腫瘤細(xì)胞系中篩選出可誘導(dǎo)與 PTGDS 表達(dá)增加相反的轉(zhuǎn)錄變化的化合物，最終確定了 30 種具有潛在靶向 PTGDS 能力的化合物（圖 8b）。此外，通過(guò) RNAactDrug 數(shù)據(jù)庫(kù)，作者還篩選了與 PTGDS mRNA 表達(dá)相關(guān)的藥物，發(fā)現(xiàn) PTGDS 抑制劑主要包括異維 A 酸、副品紅和奎扎替尼，其類似物包括重氮絲氨酸、2 - 脫氧 - 2 - 氟胞苷和 CUDC-305 副產(chǎn)物（圖 8c）。為分析 PTGDS 與化合物的相互作用，作者利用 AlphaFold2 軟件對(duì) PTGDS 蛋白進(jìn)行同源建模，并通過(guò) SAVESv6.0 驗(yàn)證其整體質(zhì)量因子（OQF）為 93.9394；隨后利用 Discovery Studio 進(jìn)行分子對(duì)接分析，結(jié)果顯示伊立替康和硝基卡拉米芬可成功與 PTGDS 對(duì)接，其 LibDock 評(píng)分分別為 97.41 和 93.18，圖 8d 展示了對(duì)接口袋的三維結(jié)構(gòu)以及相互作用力和距離的二維圖像，表明伊立替康和硝基卡拉米芬通過(guò)多種相互作用力與 PTGDS 殘基結(jié)合。綜上，本部分研究確定了 PTGDS 作為癌癥治療反應(yīng)預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物的潛力，并篩選出多種潛在的 PTGDS 靶向藥物，為癌癥治療提供了新的候選方向。

（九）PTGDS 過(guò)表達(dá)抑制乳腺癌細(xì)胞活力

為進(jìn)一步驗(yàn)證 PTGDS 對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖能力的影響，作者還進(jìn)行了集落形成實(shí)驗(yàn)（圖 9a），結(jié)果顯示在過(guò)表達(dá) PTGDS 基因后，兩種癌細(xì)胞系形成的集落數(shù)量和體積均減少（圖 9b），且通過(guò) PCR 實(shí)驗(yàn)證實(shí)了 PTGDS 的過(guò)表達(dá)效率。在劃痕愈合實(shí)驗(yàn)中，作者觀察到過(guò)表達(dá) PTGDS 的乳腺癌細(xì)胞系 MDA-MB-231 和 HCC1806 與對(duì)照細(xì)胞相比，遷移能力顯著降低（圖 9c），柱狀圖分析表明兩組間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖 9d）。接下來(lái)，作者通過(guò) Transwell 實(shí)驗(yàn)分析了 PTGDS 對(duì)乳腺癌細(xì)胞系遷移和侵襲能力的影響（圖 9e），結(jié)果顯示在 PTGDS 過(guò)表達(dá)后，MDA-MB-231 和 HCC1806 細(xì)胞系的遷移和侵襲能力顯著減弱（圖 9f）；如補(bǔ)充圖 1b 和 c 所示，在 JIMT-1 和 SK-BR-3 細(xì)胞系中過(guò)表達(dá) PTGDS 也抑制了腫瘤細(xì)胞的遷移。為探究 PTGDS 與其他免疫細(xì)胞的分布關(guān)系，作者進(jìn)行了多重免疫熒光染色，發(fā)現(xiàn) PTGDS 高表達(dá)的患者中，CD8+T 細(xì)胞和 CD20+B 細(xì)胞的浸潤(rùn)更顯著（圖 9g、h），而 PTGDS 低表達(dá)的患者免疫細(xì)胞浸潤(rùn)減少，這進(jìn)一步證實(shí)了 PTGDS 與免疫細(xì)胞的關(guān)聯(lián)。綜上，本部分體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 PTGDS 過(guò)表達(dá)可顯著抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，并促進(jìn)相關(guān)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了其抑癌作用。

（十）PTGDS 過(guò)表達(dá)增強(qiáng) CD8+T 細(xì)胞浸潤(rùn)并提高抗 PD-L1 抗體（αPD-L1 Ab）治療效果

為檢測(cè) PTGDS 在體內(nèi)的抑癌作用，作者建立了穩(wěn)定過(guò)表達(dá) PTGDS 的小鼠乳腺癌細(xì)胞系 4T1，將該穩(wěn)定細(xì)胞系接種到免疫活性正常的 BALB/c 小鼠體內(nèi)構(gòu)建皮下異種移植瘤，并分別用 αPD-L1 Ab 或 IgG 同型對(duì)照進(jìn)行處理（圖 10a）。結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，PTGDS 過(guò)表達(dá)顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)，且 PTGDS 過(guò)表達(dá)與 αPD-L1 Ab 聯(lián)合處理對(duì)腫瘤負(fù)荷的降低效果最為顯著（圖 10b–d）。治療結(jié)束后，作者收集腫瘤樣本進(jìn)行進(jìn)一步分析，流式細(xì)胞術(shù)分析表明，αPD-L1 Ab 和 PTGDS 過(guò)表達(dá)均能增強(qiáng) CD8+T 細(xì)胞的增殖和活化，值得注意的是，當(dāng) αPD-L1 Ab 與 PTGDS 過(guò)表達(dá)聯(lián)合使用時(shí)，腫瘤區(qū)域 CD8+T 細(xì)胞的富集和活化顯著增強(qiáng)（圖 10e–g）。這些發(fā)現(xiàn)表明 PTGDS 過(guò)表達(dá)可增強(qiáng) CD8+T 細(xì)胞的增殖、浸潤(rùn)和功能活性，從而顯著提高 αPD-L1 Ab 的治療效果。綜上，本部分體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 PTGDS 通過(guò)促進(jìn) CD8+T 細(xì)胞浸潤(rùn)抑制腫瘤免疫逃逸，且過(guò)表達(dá) PTGDS 可增強(qiáng) αPD-L1 Ab 的治療效果，為乳腺癌聯(lián)合治療提供了新策略。

本研究圍繞前列腺素 D2 合酶（PTGDS）展開(kāi)全面的泛癌分析及乳腺癌專項(xiàng)研究，通過(guò)多組學(xué)數(shù)據(jù)、單細(xì)胞和空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)結(jié)合體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)探究了 PTGDS 在癌癥中的表達(dá)特征、基因組變異、功能機(jī)制、與免疫細(xì)胞的關(guān)聯(lián)及治療應(yīng)用潛力。研究發(fā)現(xiàn) PTGDS 在多數(shù)癌癥中表達(dá)異常，且與癌癥類型相關(guān)的預(yù)后及腫瘤進(jìn)展指標(biāo)相關(guān)，在乳腺癌中低表達(dá)提示預(yù)后不良；其在基因組水平存在拷貝數(shù)和單核苷酸變異，與腫瘤突變負(fù)荷、微衛(wèi)星不穩(wěn)定等基因組特征相關(guān)；在功能上，PTGDS 參與 DNA 損傷修復(fù)、細(xì)胞干性調(diào)控及甲基化修飾，通過(guò)與相關(guān)蛋白質(zhì)相互作用及調(diào)控核心信號(hào)通路發(fā)揮抑癌作用；在免疫調(diào)節(jié)方面，PTGDS 與多種免疫細(xì)胞（如 B 細(xì)胞、CD8+T 細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞等）浸潤(rùn)相關(guān)，可增強(qiáng) CD8+T 細(xì)胞活性及抗腫瘤免疫力，其啟動(dòng)子甲基化也與免疫細(xì)胞浸潤(rùn)及患者預(yù)后相關(guān)；在治療應(yīng)用上，PTGDS 可作為癌癥治療反應(yīng)的預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物，且篩選出多種潛在靶向藥物，尤其在乳腺癌中，過(guò)表達(dá) PTGDS 與抗 PD-L1 聯(lián)合使用可顯著提升治療效果。盡管研究存在一定局限性，如需進(jìn)一步闡明分子機(jī)制及解決臨床轉(zhuǎn)化挑戰(zhàn)，但整體而言，本研究明確了 PTGDS 作為潛在癌癥預(yù)后生物標(biāo)志物和免疫治療靶點(diǎn)的價(jià)值，為癌癥研究和治療提供了重要的理論依據(jù)和新的方向。