由香港大學李嘉誠醫學院（港大醫學院）及牙醫學院領導的跨學科研究團隊，透過分析1,032個來自不同原發腫瘤的腦轉移瘤樣本，並結合82個配對原發腫瘤及20個膠質母細胞瘤（一種腦部的高度惡性腦腫瘤）作為對照，構建全球最大的腦轉移瘤多組學圖譜，為腦轉移瘤的分類提供新框架，並為研發未來個人化治療方案奠定基礎，推動精準腫瘤學的發展。這項突破性研究已於國際期刊《自然通訊》上發表（按此瀏覽期刊文章）。
癌細胞與腦環境產生特性 治療理念的轉變
腦轉移瘤是指癌細胞從原發部位如肺、乳腺或皮膚擴散至腦部。儘管手術、放射治療及系統性治療有所進展，但腦轉移瘤的特性差異大，難以找到對所有人都有效的治療方法，因此仍是癌症相關死亡的主因，影響著高達30%的晚期實體瘤患者。
以往研究主要根據原發腫瘤特徵理解腦轉移瘤，但這種方法忽略了癌細胞與腦部微環境互動所產生的獨特生物學特性。共同領導研究的港大牙醫學院副教授張高教授表示：「我們的假設是腦轉移瘤無論最初源自哪個部位，一旦轉移到腦部後，最終會發展成幾種分子類型，而這些類型不是由原發組織決定，而是由腦部獨特的微環境所定義。這意味著治療理念出現重大轉變——不再單純根據原發腫瘤類型治療腦轉移瘤，而是按腫瘤在腦部形成的獨特分子特徵制定治療方案。」
四大腦轉移瘤亞型揭示治療新方向
團隊整合來自1,032個腦轉移瘤樣本的基因組、轉錄組（RNA層面）、蛋白質組、靶向代謝組學、單核RNA測序及空間數據，發現四種腦轉移瘤亞型：神經樣亞型（BrMS1）、免疫浸潤亞型（BrMS2）、代謝亞型（BrMS3）及增殖亞型（BrMS4），每種亞型均有獨特的免疫環境、代謝程序、獨特生物特徵及潛在治療靶點：
破解腦內免疫抑制環境 精準配對靶向及免疫療法
基於研究中確認的四種分子亞型的獨特生物學特徵，研究團隊進一步探索根據不同亞型，為患者制定更個人化的治療方案的可能性。
研究發現「神經樣亞型」和「免疫浸潤亞型」腫瘤內負責攻擊腫瘤的「細胞毒性T淋巴細胞」（CTL）水平明顯較高，且免疫檢查點分子（如PD-L1、CTLA4）亦較活躍，提示這兩個亞型可能對免疫檢查點阻斷療法反應更佳。其中，「免疫浸潤亞型」的免疫細胞數量最豐富，這些細胞在免疫治療藥物的刺激下能夠大量增殖並恢復攻擊腫瘤的功能，因此「免疫浸潤亞型」患者對免疫治療的敏感性可能是四個亞型中最強。此外，研究發現CTL浸潤水平是獨立的預後指標，腫瘤中 CTL愈豐富，患者的總體生存期愈長。
研究團隊進一步採用患者來源類器官模型進行靶向藥物篩選，驗證不同亞型在靶向治療上的敏感性差異。功能實驗結果顯示，「代謝亞型」對mTOR抑制劑反應較好；「增殖亞型」則對CDK4/6抑制劑相對更敏感。
港大醫學院臨床醫學學院外科學系臨床教授、曾永馨基金教授（臨床神經科學）梁嘉傑教授表示：「腦部的免疫抑制環境及血腦屏障使轉移瘤的治療特別困難。我們的研究顯示不同亞型的腫瘤如何與腦部神經和免疫細胞互動，這為開發靶向藥物、免疫治療和放射治療的創新組合鋪路，有助尋找治療這些腫瘤的有效方案。」
共同領導此研究的四川大學華西醫院劉倫旭教授補充道：「這項開創性研究充分展現多個機構合作的力量。通過匯聚來自中國內地和香港頂尖醫療專業知識，我們得以建立前所未有的數據庫。這次合作成果豐碩，體現協作科研有助加速精準腫瘤學的進步，造福腦轉移瘤患者。」
關於研究團隊
此項研究由港大醫學院臨床醫學學院外科學系臨床教授、曾永馨基金教授（臨床神經科學）梁嘉傑教授、港大牙醫學院張高教授、四川大學華西醫院劉倫旭教授、中山大學腫瘤防治中心牟永告教授及北京天壇醫院賈旺教授共同領導。共同第一作者包括楊振宇博士、韋詩友博士、段昊博士、王修齊、張岱男博士、江美怡博士、鄧雨蘭博士及楊遠忠博士。
鳴謝
此研究獲中華人民共和國香港特別行政區政府研究資助局、中國國家自然科學基金及其他資助機構支持，並得到香港瑪麗醫院、中山大學腫瘤防治中心、北京天壇醫院及四川大學華西醫院提供腫瘤組織樣本以作研究。