Die Infiltration von Makrophagen in Kopf- und Halskarzinomen (HNSCC) wurde untersucht, wobei Hubmodule identifiziert und analysiert wurden. Es wurde festgestellt, dass die Makrophagen mit verschiedenen Modulen korreliert waren, wobei verschiedene biologische Prozesse wie zelluläre Immunität eine Rolle spielten. Anschließend wurden molekulare Subtypen der Makrophagen bei HNSCC-Patienten identifiziert und in Cluster eingeteilt, wobei Unterschiede in der Überlebensrate und klinischen Eigenschaften aufgedeckt wurden.
Die Analyse des Tumor-Mikroumfelds (TME) und der biologischen Eigenschaften der Makrophagen-bezogenen Cluster ergab signifikante Unterschiede in der Immunantwort, Tumorinfiltration und Immunotherapie-Empfindlichkeit zwischen den Clustern. Eine prognostische Multi-Omics-Signatur (MRS) wurde basierend auf maschinellem Lernen entwickelt und validiert, wobei 101 verschiedene Modelle erstellt wurden. Die MRS wurde dann anhand von externen Kohorten validiert und zeigte eine starke prognostische Leistung.
Die Identifizierung von Hub-Genen und genetischen Variationen zwischen Hoch- und Niedrigrisikogruppen ergab vier Schlüsselgene, die mit Immunantwort und Tumorinfiltration in Verbindung standen. Eine Bewertung von Immuntherapieoptionen für das MRS-Modell zeigte unterschiedliche Immunantworten und Behandlungsergebnisse zwischen den Hoch- und Niedrigrisikogruppen. Zusätzlich wurden Expressionsmuster der MRS-bezogenen Gene auf Einzelzellenebene analysiert und experimentell validiert.
Schließlich wurde die Rolle zweier Gene, IGF2BP2 und SLC7A5, in der Tumorprogression und Makrophagenpolarisation untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Knockdown dieser Gene die malignen Verhaltensweisen von HNSCC-Zellen hemmte und die Makrophagenpolarisation zu einem weniger aggressiven Typ förderte. Dies deutet auf ein potenzielles Ziel für die Therapie von HNSCC hin.