宮頸癌與免疫細胞表型的孟德爾隨機化研究

[摘要]"目的"采用兩樣本孟德爾隨機化（Mendelian"randomization，MR）分析探究731種免疫細胞表型與宮頸癌的因果關系。方法"使用全基因組關聯分析（genome-wide"association"study，GWAS），采用逆方差加權法（inverse"variance"weighted，IVW）、MR-Egger回歸法、加權中位數法、簡易模式法和加權模式法進行MR分析，同時采用敏感度分析對異質性及水平多效性進行質控。結果"采用IVW作為主要分析手段，確保所有5種MR方法結果的一致性，并通過敏感度分析，共鑒定出5種免疫細胞表型與宮頸癌可能存在因果關聯，其中中央記憶階段的CD4+"T細胞在所有CD4+"T細胞中的比例（relative"count"of"central"memory"CD4+"T"cells"in"all"CD4+"T"cells，CM"CD4+%CD4+）（ORIVW=0.804，95%CI：0.685～0.943，PIVW=0.0074）、幼稚階段的CD8高亮T細胞的絕對數（absolute"count"of"naive"CD8"bright"T"cell，Naive"CD8br"AC）（ORIVW=0.493，95%CI：0.359～0.676，PIVW=0.000"01）及CD45在未成熟的髓源抑制細胞上的中位熒光強度（median"fluorescence"intensities"of"CD45"on"immature"myeloid-derived"suppressor"cells，CD45"on"Im"MDSC）（ORIVW=0.746，95%CI：0.609～0.914，PIVW=0.0048）與宮頸癌風險呈負相關。IgD在IgD+CD38–未轉化初始型記憶B細胞上的中位熒光強度（median"fluorescence"intensities"of"IgD"on"IgD+"CD38-"unswitched"memory"B"cell，IgD"on"IgD+"CD38-"unsw"mem）（ORIVW=1.393，95%CI：1.148～1.690，PIVW=0.000"78）及CD3在終末分化型的CD8高亮T細胞上的中位熒光強度（median"fluorescence"intensities"of"CD3"on"terminally"differentiated"CD8"bright"T"cell，CD3"on"TD"CD8br）（ORIVW=1.267，95%"CI：1.082～1.483，PIVW=0.0033）與宮頸癌風險呈正相關。結論"本研究通過遺傳學手段篩選出5種與宮頸癌風險密切相關的免疫細胞表型，可為今后宮頸癌的早期預防和開發新的免疫療法提供新的參考。

[關鍵詞]"孟德爾隨機化；宮頸癌；免疫細胞；全基因組關聯分析

[中圖分類號]"R737.33""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.07.005

Mendelian"randomization"study"on"cervical"cancer"and"immune"cell"phenotypes

ZHENG"Jingyu1，"WANG"Guangyan2，"NAN"Shuang3

1.Department"of"Pathology，"the"First"Affiliated"Hospital"of"Wenzhou"Medical"University，"Wenzhou"325000，"Zhejiang，"China;"2.Department"of"Gynecology，"the"First"Affiliated"Hospital"of"Wenzhou"Medical"University，"Wenzhou"325000，"Zhejiang，"China;"3.Department"of"Pathology，"the"Second"People’s"Hospital"of"Yueqing，"Yueqing"325608，"Zhejiang，"China

[Abstract]"Objective"This"study"aims"to"explore"the"causal"relationships"between"731"immune"cell"phenotypes"and"cervical"cancer"using"a"two-sample"Mendelian"randomization"（MR）"analysis."Methods"Utilizing"results"from"genome-wide"association"study"（GWAS），"inverse"variance"weighted"（IVW），"MR-Egger"regression，"weighted"median，"simple"mode"and"weighted"mode""were"used"for"MR"analysis，"and"sensitivity"analysis"was"used"for"quality"control"of"heterogeneity"and"horizontal"pleiotropy."Results"Using"IVW"as"the"primary"analytical"method"and"ensuring"consistency"in"the"direction"of"results"acrossnbsp;all"five"MR"methods，"we"identified"five"immune"cell"phenotypes"potentially"causally"associated"with"cervical"cancer."Among"these，"relative"count"of"central"memory"CD4+"T"cells"in"all"CD4+"T"cells"（CM"CD4+%CD4+）"（ORIVW=0.804，"95%CI：0.685-0.943，"PIVW=0.0074），"absolute"count"of"naive"CD8"bright"T"cell"（Naive"CD8br"AC）"（ORIVW=0.493，"95%CI："0.359-0.676，"PIVW=0.000"01）"and"median"fluorescence"intensities"of"CD45"on"immature"myeloid-derived"suppressor"cells"（CD45"on"Im"MDSC）"（RIVW=0.746，"95%CI：0.609-0.914，"PIVW=0.0048）"were"positively"associated"with"cervical"cancer"risk，"while"median"fluorescence"intensities"of"IgD"on"IgD+"CD38-"unswitched"memory"B"cell"（IgD"on"IgD+"CD38-"unsw"mem）"（RIVW=1.393，"95%CI：1.148-1.690，"PIVW=0.000"78）"and"median"fluorescence"intensities"of"CD3"on"terminally"differentiated"CD8"bright"T"cell"（CD3"on"TD"CD8br）"（ORIVW=1.267，"95%"CI：1.082-1.483，"PIVW=0.0033）"were"negatively"associated"with"cervical"cancer"risk."Conclusion"This"study"identifies"five"immune"cell"phenotypes"closely"related"to"cervical"cancer"risk"through"genetic"analysis，"providing"new"insights"for"early"prevention"and"the"development"of"novel"immunotherapies"for"cervical"cancer.

[Key"words]"Mendelian"randomization;"Cervical"cancer;"Immune"cell;"Genome-wide"association"study

宮頸癌是女性常見惡性腫瘤之一。據統計，2020年全球有60萬例新發宮頸癌病例和34萬例死亡病例[1]。宮頸癌與人乳頭瘤病毒（human"papilloma"virus，HPV）感染存在明確的因果關系[2]。遺傳因素被認為在高風險人群中發揮一定作用，既往的雙胞胎和家系研究表明，宮頸癌的遺傳變異（包括加性遺傳變異、顯性遺傳變異和基因互作變異）對性狀總變異的貢獻率為27%～46%[3-4]。基于單核苷酸多態性（single"nucleotide"polymorphism，SNP）陣列的全基因組關聯分析（genome-wide"association"study，GWAS）表明宮頸癌的加性遺傳力為22%～36%[4-5]。GWAS為宮頸癌與SNP之間的關聯提供有力證據，然而這些致病SNP具體通過何種機制或基因誘導宮頸癌的發生和發展仍未明晰。孟德爾隨機化（Mendelian"randomization，MR）是一種應用于流行病"學因果推斷的分析方法，基于孟德爾遺傳定律，利用遺傳變異作為工具變量，幫助確定環境因素與疾病之間的因果關系，有效減少混雜因素的影響[6-7]。本文通過兩樣本MR分析評估731種免疫細胞表型與亞洲人群中宮頸癌的因果關系，探討免疫細胞特征與宮頸癌之間的潛在聯系。

1""資料與方法

1.1""數據來源

宮頸癌亞洲人群的GWAS統計數據來源于一項包括967例宮頸癌患者和60"614例對照的GWAS研究，覆蓋12"413"631個SNP[8]。731個免疫表型的GWAS統計數據來自另一項包含3757例歐洲個體的研究[9]。該研究主要通過流式細胞術，利用7種不同的抗體面板進行分析，包括TBNK面板（T細胞、B細胞、自然殺傷細胞）、調節性T細胞面板、T細胞成熟階段分類面板、樹突狀細胞面板、單核細胞亞群面板、B細胞亞群面板及髓樣細胞亞群面板。研究在4個方面對免疫細胞進行評估：絕對細胞計數（absolute"count，AC）、相對細胞計數（relative"count，RC）、細胞形態學參數（morphological"parameter，MP）和中位熒光強度（median"fluorescence"intensities，MFI）。最終，共總結出731種免疫細胞表型，這些表型在各個隊列間互不重復。

1.2""工具變量參數設置

暴露因素工具變量提取：各個免疫細胞表型隊列SNP顯著性水平均設置為Plt;1×10-5，連鎖不平衡（linkage"disequilibrium，LD）效應的閾值設置為r2lt;0.001，kblt;10"000。即使用1000G基因組計劃數據作為參考組計算LD值，對各個隊列中所有具有顯著性關聯的SNP進行聚類，只保留距離主導SNP"10"000個堿基對以內且LD值lt;0.001的SNP。通過設置這些參數，可確保聚類后的SNP之間盡可能獨立，減少因LD導致的冗余信息，有助于在遺傳研究中獲得更可靠的結果。

結局變量工具變量提取：在宮頸癌GWAS隊列中提取與上述相對應的SNP，如無匹配SNP，則提取目標SNP的代理SNP（proxy）。代理SNP篩選標準：①與目標SNP具有LD強相關，即r2≥0.8；②距離目標SNP"500個堿基對以內；③剔除次要等位基因頻率（minor"allele"frequency，MAF）gt;0.3的回文SNP。為減少可疑SNP帶來的偏差，整合暴露與結果組數據時，等位基因在兩組間不相對應或MAFgt;0.42的回文SNP被剔除。④計算F統計量檢驗上述所得SNP強度，并剔除F值lt;10的弱工具變量。

1.3""MR分析及敏感度分析

本研究采用多種方法進行MR分析，包括逆方差加權法（inverse"variance"weighted，IVW）、MR-Egger回歸法（MR-Egger"regression，MR-Egger）、加權中位數法（weighted"median，WME）、簡易模式法（simple"mode，SM）和加權模式法（weighted"mode，WM）。其中，IVW被用作評估研究結果的主要指標。因此，有統計學意義的標準為PIVWlt;0.01且5種MR分析結果的效應方向完全一致。為確保結果的穩健性，研究使用MR-Egger和IVW進行敏感度分析，涵蓋異質性檢驗和多效性檢驗，當P≥0.05時，表明結果不存在異質性和多效性，研究結果較穩健。所有MR分析均在R"4.4.0軟件中使用TwoSampleMR軟件包完成。

2""結果

本研究針對731個免疫表型的暴露因素，分別聚類篩選出與各自暴露因素獨立相關的工具變量SNP，總計涵蓋13"386個SNP。以宮頸癌作為結局變量，匹配到9573個一致的工具變量SNP或其代理SNP。綜合運用以IVW為主的5種MR分析方法，并輔以敏感度分析，最終篩選出5種與宮頸癌顯著相關的免疫細胞表型，見圖1、圖2。結果顯示中央記憶階段的CD4+"T細胞在所有CD4+"T細胞中的比例（relative"count"of"Central"Memory"CD4+"T"cells"in"all"CD4+"T"cells，CM"CD4+%CD4+）（ORIVW=0.804，95%CI：0.685～0.943，PIVW=0.0074）、幼稚階段的CD8高亮T細胞的絕對數（absolute"count"of"naive"CD8"bright"T"cell，Naive"CD8br"AC）（ORIVW=0.493，95%CI：0.359～0.676，PIVW=0.000"01）及CD45在未成熟的髓源抑制細胞上的中位熒光強度（median"fluorescence"intensities"of"CD45"on"immature"myeloid-"derived"suppressor"cells，CD45"on"Im"MDSC）（ORIVW=0.746，95%CI：0.609～0.914，PIVW=0.0048）與宮頸癌風險呈負相關。另一方面，IgD在IgD+"CD38–未轉化初始型記憶B細胞上的中位熒光強度（median"fluorescence"intensities"of"IgD"on"IgD+"CD38–"unswitched"memory"B"cell，IgD"on"IgD+"CD38–"unsw"mem）（ORIVW=1.393，95%CI：1.148～1.690，PIVW=0.000"78）及CD3在終末分化型的CD8高亮T細胞上的中位熒光強度（median"fluorescence"intensities"of"CD3"on"terminally"differentiated"CD8"bright"T"cell，CD3"on"TD"CD8br）（ORIVW=1.267，95%CI：1.082～1.483，PIVW=0.0033）與宮頸癌風險呈正相關，見圖3。

對上述與宮頸癌顯著相關的免疫細胞表型進一步行敏感度分析顯示結果穩健，未發現潛在的水平多效性，表明工具變量并未顯著通過暴露以外的途徑影響結局。在Cochran’s"Q檢驗中未觀察到顯著的異質性。留一法檢驗結果表明移除任何一個SNP對總體因果估計的影響均不顯著，見圖4。

3""討論

本研究整合大規模個體和匯總GWAS數據集，從遺傳角度探索分析與宮頸癌發生相關的特定免疫細胞表型。結果表明免疫細胞表型可基于大規模GWAS匯總數據的綜合遺傳方法影響宮頸癌的風險。通過使用SNP作為工具變量，并整合多種兩樣本MR方法，篩選出與宮頸癌風險顯著相關的5種免疫細胞表型，涵蓋T細胞、B細胞與髓源性細胞。其中，CM"CD4+%CD4+、Naive"CD8br"AC及CD45"on"Im"MDSC與宮頸癌的發生呈負相關，IgD"on"IgD+"CD38–"unsw"mem、CD3"on"TD"CD8br與宮頸癌的發生呈正相關。

T細胞在HPV感染中通過識別并消滅受感染的細胞，發揮關鍵的免疫監視作用，特別是CD8+細胞毒性T細胞可直接殺傷HPV感染的細胞，而CD4+輔助T細胞則幫助增強抗病毒免疫反應。這種反應的效率和T細胞的表型密切相關，決定機體對HPV的控制和清除能力。本研究所使用的免疫細胞表型中，T細胞根據不同的細胞表面標志物被分為初始階段、中央記憶階段、效應記憶階段和終末分化階段[10]。初始階段的T細胞未遇到抗原，具有強大的分化潛力和廣泛的遷移能力；中央記憶T細胞主要駐留在淋巴器官中，具備長期存活能力，能迅速增殖并分化為效應T細胞；效應記憶T細胞則定位于外周組織，具備即時效應功能；終末分化效應T細胞具有強效的殺傷能力，但增殖潛力有限，通常在持續感染或慢性炎癥中出現。本研究結果表明，CM"CD4+%CD4+及Naive"CD8br"AC預示著強大的細胞毒性T細胞分化潛力和廣泛的遷移能力，且與輔助T細胞的即時效應功能密切相關。這些特性可通過增強對HPV感染的識別能力及提高清除被感染細胞的效率，降低宮頸癌的發生風險[11-12]。另一方面，TD"CD8br"T細胞雖然具有強效殺傷能力，但其增殖潛力有限。CD3是一種在成熟T細胞表面表達的多亞基復合物，其與T細胞受體形成復合物并參與T細胞活化，但其在免疫反應中的詳細機制仍有待探究與發現[13]。本研究發現CD3"on"TD"CD8br"T細胞的表達與宮頸癌呈正相關，可為將來的探索提供新的方向與線索。

B細胞在HPV感染中通過產生中和抗體和參與免疫記憶幫助清除病毒，并通過記憶B細胞確保機體在再次遭遇同一病原體時能迅速有效應對。記憶B細胞根據CD27、IgD抗原表位的不同分為未轉化型（unswitched"memory"B，unsw"mem"B，以CD27+IgD+為標志）和轉化型（switched"memory"B，sw"mem"B，以CD27+IgD-為標志）B細胞亞群。其中sw"mem"B細胞已準備好應對復發性感染，而"unsw"mem"B細胞的起源和功能尚存在爭議。近期SARS-CoV-2相關研究表明，與健康個體、接種SARS-CoV-2疫苗者及輕度或重度SARS-CoV-2感染者相比，unsw"mem"B細胞在重度SARS-CoV-2感染者中頻率明顯降低，這一降低與全身腫瘤壞死因子-α水平升高密切相關。此研究還發現嚴重病毒感染伴隨著IgD+記憶B細胞頻率增加，而這些細胞與免疫球蛋白G自身抗體水平升高相關聯。同時還證明unsw"mem"B細胞是白細胞介素-6的主要來源，表明在病毒感染期間，B細胞可能通過增強炎癥反應加重病情[14]。該發現也進一步支持本研究關于IgD"on"IgD+"CD38-"unsw"mem與宮頸癌發生呈正相關的結論。

髓源性抑制細胞（myeloid-derived"suppressor"cell，MDSC）是免疫學中備受關注的生物實體之一。MDSC是一類在多種病理條件下產生的異質性細胞群，代表單核細胞和相對未成熟中性粒細胞的異常激活狀態。這些細胞的顯著特征是可抑制T細胞功能，從而在多種疾病的發病機制中發揮重要作用。其在癌癥、傳染病、自身免疫病、肥胖和妊娠等方面均具有一定的生物學意義[15-16]。在宮頸癌相關的研究中，MDSC通過腫瘤細胞誘導增殖并在淋巴器官中積累，抑制CD8+"T細胞反應。基于MDSC在HPV相關癌癥中的關鍵作用，許多治療策略正致力于抑制MDSC逆轉免疫抑制、增強免疫反應并促進HPV清除[17]。本研究結果表明CD45"on"Im"MDSC與宮頸癌呈負相關，提示CD45細胞表面抗原陽性的未成熟MDSC可能存在其他不同的作用機制，對宮頸癌有一定的保護作用。

本研究具有局限性。首先，MR分析不能替代客觀領域內的臨床試驗，因為MR僅作為分析暴露與結果之間因果關系的方法，需要進一步研究證實免疫細胞表型與宮頸癌風險之間的潛在關聯；其次，由于GWAS數據資源的可用性有限，我們的MR分析結合歐洲人群與亞洲人群，雖然Cochran’s"Q檢驗能在一定程度上篩選出因種族異質性導致的假陽性結果，但不能完全排除，因此對包含不同人群的亞組進行分析，將得出更全面和包容的結論。

總之，本研究結果表明外周血CM"CD4+%CD4+、Naive"CD8br"AC及CD45"on"Im"MDSC水平的升高可降低宮頸癌的發生率，而IgD"on"IgD+"CD38-"unsw"mem及CD3"on"TD"CD8br水平升高則增加宮頸癌的發生率。免疫細胞在體內的調控機制相當復雜，這些細胞在急性感染和腫瘤免疫中發揮關鍵作用，但在慢性疾病中，它們的效能可能受到限制，從而影響免疫反應的持久性和效果。雖然這些細胞的功能尚有待進一步論證，但它們仍有重要的探究前景。有研究表明工程化T細胞療法在治療轉移性HPV相關上皮癌中顯示出顯著的腫瘤消退和臨床反應，展示免疫細胞表型編輯在癌癥治療中的可行性[18]。未來仍需要進一步的研究以驗證上述免疫細胞表型與宮頸癌發生發展之間的關系。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–12–08）

（修回日期：2025–01–23）