Jednobuněčná studie odhaluje, jak HPV utváří imunitní krajinu u rakoviny penisu

Ačkoli rakovina penisu představuje méně než 1 % zhoubných nádorů u mužů, nese značnou fyzickou a psychickou zátěž s pětiletým přežitím téměř 50 %. Přibližně polovina případů karcinomu penilního spinocelulárního karcinomu (PSCC) je spojena s přetrvávající infekcí HPV, která spouští onkogenní transformaci prostřednictvím virových onkoproteinů E6 a E7. Je zajímavé, že HPV-pozitivní pacienti s PSCC mají tendenci mít lepší přežití a lepší odpověď na léčbu ve srovnání s HPV-negativními případy. Mechanismy stojící za touto klinickou výhodou však zůstávají nedostatečně pochopeny. Kvůli omezeným vzorkům pacientů a heterogenitě nádoru se nepodařilo předchozí genomické studie plně zachytit imunitní mikroprostředí. Vzhledem k těmto výzvám je nutné prozkoumat buněčný ekosystém PSCC asociovaného s HPV pomocí jednobuněčných přístupů.

Výzkumný tým z University of Science and Technology of China zmapoval nádorové mikroprostředí rakoviny penisu spojeného s HPV v jednobuněčném rozlišení. Studie publikovaná (DOI: 10.1093/pcmedi/pbaf013) v Precizní klinická medicína v září 2025 analyzovali 52 980 jednotlivých buněk od 11 dosud neléčených pacientů s PSCC. Porovnáním HPV-pozitivních (HPV⁺) a HPV-negativní (HPV⁻) nádory, výzkumníci odhalili hluboké imunitní rozdíly, které mohou vysvětlit rozdíly v prognóze a terapeutické odpovědi. Jednobuněčný atlas poskytuje referenci s vysokým rozlišením pro pochopení toho, jak HPV infekce formuje nádorovou imunitu a dynamiku mikroprostředí.

Pomocí vysoce výkonného jednobuněčného sekvenování RNA tým profiloval imunitní, stromální a epiteliální buňky z tkání PSCC, aby rozebral jejich heterogenitu. Nekontrolované shlukování identifikovalo 49 odlišných buněčných subpopulací seskupených do sedmi hlavních typů buněk, včetně T buněk, B buněk, makrofágů, NK buněk, endoteliálních buněk a fibroblastů spojených s rakovinou (CAF). Zejména HPV⁺– Nádory PSCC vykazovaly zvýšené množství žírných buněk, ale významné snížení proliferativních makrofágů ve srovnání s HPV⁻ případy. Analýza genové ontologie odhalila, že zánětlivé CAF u HPV⁺-PSCC exprimoval vyšší hladiny chemokinů, jako je CXCL13, CXCL3 a CXCL12, což naznačuje zvýšený imunitní nábor. Naproti tomu buňky prezentující antigen u HPV⁻ nádory upregulovaly CXCL5, CXCL1 a CCL13, což podporovalo migraci leukocytů a více imunosupresivní niku. Transkriptomické profilování dále odhalilo, že CD8+ T buňky v HPV⁺-PSCC exprimoval výrazně nižší hladiny molekul imunitního kontrolního bodu, včetně PDCD1 (PD-1), CTLA4, HAVCR2 (TIM-3), LAG3 a TIGIT, což naznačuje snížené vyčerpání a potenciálně vyšší protinádorovou aktivitu. Analýza ligand-receptor ukázala, že inhibiční signalizace prostřednictvím TIGIT a jeho ligandů (PVR, NECTIN2/3/4) byla obohacena o HPV⁻ nádory, posilující jejich potlačované imunitní prostředí.

„Naše zjištění poskytují komplexní jednobuněčný atlas PSCC a odhalují, jak infekce HPV remodeluje nádorový ekosystém“, uvedli výzkumníci studie z Čínské univerzity vědy a technologie.Identifikací imunitních signatur specifických pro buněčný typ a signalizačních interakcí můžeme lépe pochopit, proč mají HPV-pozitivní nádory tendenci reagovat příznivěji na terapii. Tyto výsledky také zdůrazňují důležitost zkoumání virových faktorů při navrhování personalizovaných strategií imunoterapie pro vzácné druhy rakoviny, jako je PSCC.“

Tato jednobuněčná krajina nabízí zásadní zdroj pro budoucí výzkum virově indukovaných rakovin a nádorové imunologie. Zjištění, že HPV-pozitivní nádory obsahují méně vyčerpaných CD8+ T buněk a slabší inhibiční TIGIT–PVR signalizaci, naznačuje potenciální biomarkery pro prognózu a cíle imunoterapie. Terapeutické strategie zaměřené na obnovení imunitní aktivace u HPV⁻ nádory, jako je blokáda TIGIT nebo modulace chemokinů, by mohly zvýšit účinnost léčby. Kromě rakoviny penisu tato studie také poskytuje koncepční rámec pro pochopení toho, jak virové infekce utvářejí mikroprostředí imunitního systému nádorů napříč různými typy rakoviny.