【摘 要】
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目的:头颈部鳞癌是一种异质性疾病,放射治疗是其主要的治疗手段。但由于放射治疗反应差异性大,亟需探索有效生物标记物以筛选优势人群,给予有效治疗选择。方法:我们的研究纳入了TCGA数据库中所有具有完整生存信息和放疗信息的患者（N=392）,首先根据患者的RSI和免疫评分将患者分为RS、RR组和IMMUNE、NO IMMUNE组,分别验证两种分类方式对于放疗患者获益的预测情况。之后将患者分成4亚组,探究
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目的:头颈部鳞癌是一种异质性疾病,放射治疗是其主要的治疗手段。但由于放射治疗反应差异性大,亟需探索有效生物标记物以筛选优势人群,给予有效治疗选择。方法:我们的研究纳入了TCGA数据库中所有具有完整生存信息和放疗信息的患者（N=392）,首先根据患者的RSI和免疫评分将患者分为RS、RR组和IMMUNE、NO IMMUNE组,分别验证两种分类方式对于放疗患者获益的预测情况。之后将患者分成4亚组,探究固有放疗敏感性和免疫状态的联合分层对接受或未接受放疗的患者总体生存率的影响。为了排除混杂因素的影响,我们在RS-IMMUNE组和非RS-IMMUNE组中分别对接受或未接受放疗的患者进行了临床病理因素的匹配,匹配因素包括组织学分级、临床分期、淋巴血管浸润、边缘状态、淋巴结包膜外浸润、手术和化疗,在匹配平衡后的队列再次验证这种联合分层的方法对于放疗获益的影响。接着我们对RS-IMMUNE组和非RS-IMMUNE组患者的差异基因进行基因富集分析以探究潜在的生物学过程。最后我们将TCGA数据集按照3:2的比例划分,划分成训练集（N=236）和验证集（N=156）,我们训练并验证了一个基于固有的放射敏感性和免疫状态联合分层的基因标记,以预测患者的放疗获益。结果:在RS组和IMMUNE组中,接受放疗与未接受放疗的患者相比有更高的总体生存率（RS组:P<0.001,HR=0.338,95%CI=0.187-0.611;IMMUNE组:P=0.003,HR=0.482,95%CI=0.296-0.785）。与此相反,在RR组和NO IMMUNE组,接受放疗与未接受放疗的患者总体生存差异并不显著（RR组:P=0.313,HR=0.814,95%CI=0.545-1.214;NO IMMUNE组P=0.197,HR=0.742,95%CI=0.472-1.167）。联合分组的情况提示,只有在RS-IMMUNE组中,接受放疗与未接受放疗的患者相比有更高的总体生存率（RS-IMMUNE组:P<0.001,HR=0.194,95%CI=0.788-0.480）,其余组中接受放疗与未接受放疗的患者总体生存差异均不显著（RS-NO IMMUNE组:P=0.276,HR=0.595,95%CI=0.234-1.515;RR-IMMUNE组:P=0.571,HR=0.836,95%CI=0.450-1.555;RR-NO IMMUNE组:P=0.492,HR=0.831,95%CI=0.490-1.409）。对RS-IMMUNE组和非RS-IMMUNE组进行匹配后RS-IMMUNE组剩余23名患者,非RS-IMMUNE组剩余105名患者,且在两个组中放疗与未放疗患者间的7个匹配变量均无统计学差异,匹配后的结果和匹配前保持一致（RS-IMMUNE组:P=0.015,HR=0.102,95%CI=0.011-0.933;非RS-IMMUNE组:P=0.112,HR=0.600,95%CI=0.320-1.126）。基因富集分析结果显示差异基因主要与一些免疫过程相关。我们基于联合分层的方法构建了一个预测放疗获益的基因表达模型:RSS=0.0352306203*CCNA1-0.0366707616*CLGN-0.0224280179*KRT15,模型评分在训练集和验证集中与放疗有显著的相互作用。结论:只有固有放疗敏感和免疫状态良好的患者可以获益于放疗。基于联合分层建立的基因签名RSS可以筛选从放疗中获益的患者,低表达的患者可以从放疗中获益,高表达的患者无法受益于放疗。
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