文献分享--髓系细胞网络调控复发性卵巢癌中原始免疫图谱的重建

作者，Evil Genius

每日bin语

谁能想到写写文章都被攻击。

今日我们分享文献

王凌华的文章，运用邻域的细胞差异组成划分了CAFs的亚型，那么这种方法可不可以运用在免疫细胞上呢？很明显是可以的，但是大家一定要发散一下思维，中山医院的文章告诉我们微环境不仅仅是细胞组成和通讯，还有代谢也会引起免疫抑制和肿瘤逃逸，可见多组学已经在来的路上。

其中基因组的一些知识，大家也是需要掌握的，单细胞分析已经是必备的了。

知识积累

卵巢癌（OC）是妇科恶性肿瘤致死的主要原因。

约50%的OC患者肿瘤内存在肿瘤浸润淋巴细胞（TILs），原发灶中上皮内TILs（ieTILs）与总生存期（OS）正相关。同源重组缺陷（HRD）肿瘤具有更高新抗原负荷、更多TILs及PD-1/PD-L1免疫轴上调，但免疫检查点抑制剂（ICIs）疗效未达预期，目前尚无药物获批。PD-L1表达、肿瘤突变负荷等潜在生物标志物的预测价值仍有待验证。

样本肿瘤类型--BRCA1突变型肿瘤和BRCA1野生型肿瘤。

结果1、OC中TIL浸润的肿瘤内异质性揭示了与不同预后相关的四种CD8+免疫表型

来自5个独立临床队列的697例卵巢癌样本（包含初治与复发配对肿瘤）。

CD8+高浸润（>21个/mm²）患者总生存期（OS）显著优于低浸润组，且与首次手术无残留病灶（R=0）无关。

免疫表型分类

通过将组织分割为均等亚区（ROIs），基于泛细胞角蛋白（CK+）标记区分肿瘤与间质区域，并应用CD8+密度阈值（21个/mm²），在初治卵巢癌中鉴定出四种免疫表型：

完全炎症型（肿瘤区域高CD8+浸润）
混合炎症型（部分区域高CD8+浸润）
排斥型（CD8+限于间质）
荒漠型（整体低CD8+）

临床验证

在训练队列中，完全/混合炎症型患者OS显著优于排斥型/荒漠型

在独立验证队列（HiTide-UPENN和NHS/NHSII TMA队列，n=418）中重现此规律，且多变量分析显示混合炎症/排斥/荒漠型的死亡风险比显著升高

基因组关联

HRD阳性肿瘤（尤其是BRCA突变型）富集于炎症型，而HRP肿瘤更多表现为排斥/荒漠型

全外显子测序显示：HRD阳性肿瘤（13/18例）与染色体不稳定性（断裂点数量）正相关，且HRD阳性+炎症型患者预后最佳。

结果2、OC免疫表型的特征在于不同的TIL和髓样细胞状态

CD8+ T细胞亚群特征

炎症型肿瘤：显著富集PD1+ CD8+ T细胞（提示耗竭状态），但CD103+（组织驻留）和GzB+（颗粒酶B+）亚群比例无差异
排斥型/荒漠型：活化/耗竭/组织驻留CD8+ T细胞密度梯度下降，抗原特异性TILs缺失

转录组特征

炎症型肿瘤：

✓ 高表达T细胞活化/耗竭标志（如CD3+PD1+、CD3+CD8+CD69+CD103+）
✓ 髓系细胞抗原提呈、DC成熟、M1型巨噬细胞特征增强
✓ 补体/细胞因子信号通路激活（提示TILs-髓系细胞互作关键作用）

排斥型/荒漠型：

✓ 上皮-间质转化（EMT）、基质重塑、WNT-β联蛋白通路激活
✓ 与治疗抵抗和预后不良显著相关

临床意义

卵巢癌免疫表型不仅体现CD8+ T细胞空间分布的差异，更反映了TILs与髓系细胞的功能状态分化，这可能是导致患者预后差异的核心机制。炎症型肿瘤中T细胞-髓系细胞网络的活跃状态为联合免疫治疗提供了新靶点，而排斥型/荒漠型的基质重塑特征提示需针对性克服微环境抑制。

结果3、TILs-髓系细胞互作在卵巢癌不同CD8+免疫表型间存在显著差异

终末耗竭CD8+ TILs的功能可塑性

新证据表明其功能状态取决于与髓系细胞的互作模式
炎症型肿瘤中抗原经历型/耗竭CD8+ TILs的富集与瘤内髓系细胞存在显著共定位
髓系细胞亚群分布特征

炎症型肿瘤：

✓ 高密度CD11c+细胞（但荒漠型也存在，提示标记物单一性的局限）
✓ 富集CD86+pSTAT1+激活型TAMs（与抗肿瘤免疫相关）

排斥型/荒漠型肿瘤：

✓ CD11c+:CD68+髓系细胞同型互作增加
✓ 形成CD8+:CD11c+:CD68+三重生态位，可能干扰CD8+ T细胞共刺激

关键临床关联

富含PD-L1+髓系生态位的患者无进展生存期（PFS）显著更差
纯炎症型肿瘤特有的CD8+:CD11c+互作生态位与ICI疗法响应正相关

空间互作定量模型：通过细胞邻域分析算法，首次量化不同免疫表型中CD8+与髓系细胞的互作频率

治疗抵抗新机制：发现某些TAM状态可通过破坏CD8+:CD11c+有效互作导致免疫逃逸。

结果4、HRD状态与TILs-髓系细胞互作共同决定复发性卵巢癌的免疫表型演化与微环境架构

重新出现的肿瘤可以重建它们的CD 8+空间分布，并且通过扩展，重建它们的TME。

当根据HRD状态追踪免疫表型的演变时，尽管HRP肿瘤在很大程度上跨越不同的免疫表型并朝向排除或沙漠表型扩散，但大多数复发性BRCA/HRD保持或甚至朝向发炎状态演变。

通过对TILs-髓系细胞空间邻域关系的分析，发现：

复发性纯炎症型肿瘤

保持最高频率的CD8+:CD11c+互作
提示树突细胞（DC）持续参与抗肿瘤免疫应答

混合炎症型肿瘤

同时富集两种关键互作：

✓ CD8+:CD11c+（T细胞-DC）
✓ CD8+:CD68+（T细胞-TAM）

反映免疫微环境处于动态平衡状态

复发性排斥型肿瘤

主要特征为：

✓ CD8+:CD68+互作优势（与TAMs的免疫抑制性交互）
✓ CD8+:CD11c+:CD68+三重生态位

这种空间构型与原发灶高度相似，表明化疗后免疫排斥模式的"记忆性"。

HRD病例在肿瘤和间质区室中复发时显著增加CD8+：CD11c+ niche，高于HRP病例。

空间互作稳定性：复发肿瘤虽经历化疗筛选，但核心免疫互作模式（CD8+:DC vs CD8+:TAM）保持谱系特异性

HRD双刃剑效应：

优势：驱动DC依赖性抗肿瘤免疫

风险：HRP肿瘤中TAM介导的免疫抑制生态位加速形成

结果5、复发性小鼠卵巢癌模型中T细胞-髓系细胞炎症状态的时序异质性（实验验证）

研究通过基因工程小鼠模型再现了人类卵巢癌的三大关键特征：

HRD依赖性免疫记忆：BRCA1缺失肿瘤通过维持DC-T细胞互作抵抗免疫衰退

化疗耐药机制：BRCA野生型肿瘤通过CAF-TGFβ轴构建免疫抑制微环境

治疗新靶点：

Brca1mut：靶向CD11c+DC激活
Brca1wt：阻断TGFβ或补体通路

结果6、ApoE/Trem2信号轴驱动BRCA1野生型卵巢癌的免疫抑制性TAM网络——靶向阻断可延缓复发

BRCA1野生型卵巢癌中TAMs介导的免疫逃逸机制及靶向治疗突破

诊断标志物：

HRP肿瘤中Trem2/ApoEhi TAMs与CD8+ TILs负相关
CXCL9+ TAMs可作为HRD肿瘤免疫活化的预测指标

治疗策略：

BRCA1野生型：TREM2抑制剂联合铂类化疗
BRCA1突变型：CXCR3激动剂增强T细胞招募

结果6、OC复发过程中恶性细胞状态的演变

BRCA1突变型与野生型卵巢癌恶性细胞亚群的时空演化规律

恶性细胞异质性图谱

单细胞转录组鉴定

发现5种恶性细胞亚群，其动态演变呈现BRCA1状态依赖性：

Brca1mut原发瘤：

✓ 富集Epcam^high/CD74^high/Ptgds^high亚群
✓ 高表达FGFR信号通路及MHC II类抗原呈递基因（H2-Eb1/H2-Ab1/Cd74）
✓ Ptgdshigh亚群特征：前列腺素代谢活跃，化疗后扩增

Brca1wt复发瘤：

✓ 免疫抑制性Nduf4l2^high亚群主导（过表达半乳糖凝集素-1）
✓ CD74^high/Mki67^high亚群丢失

代谢重编程特征

通过9个元程序（MPs）分析揭示：

Brca1mut特异性：

✓ MP7（干扰素信号/抗原呈递）
✓ MP4（PD-1/谷胱甘肽代谢）

Brca1wt特异性：

✓ MP3（糖酵解增强）

基因组不稳定性与免疫原性关联

拷贝数变异（CNV）分析

Brca1mut复发瘤呈现：

✓ 染色体2/3区段拷贝数增减
✓ Epcam^high亚群CNV异质性最高

CNV增加与免疫微环境重塑正相关

免疫逃逸双路径

Brca1mut肿瘤：

✓ 通过FGFR/COX信号通路逃避免疫清除
✓ 维持基因组不稳定性以保留新抗原

Brca1wt肿瘤：

✓ Nduf4l2^high/Galectin3+亚群驱动糖酵解依赖
✓ 导致APCs功能丧失及T细胞排斥

临床启示

治疗策略分化：

BRCA1突变型：靶向FGFR/前列腺素通路联合免疫治疗

BRCA1野生型：抑制Galectin-1或糖酵解关键酶

预后标志物：CD74^high亚群与长期生存正相关

结果8、肿瘤固有的脆弱性和OC复发的机制

干扰素信号与前列腺素代谢：卵巢癌治疗响应的双轴调控机制

干扰素信号的治疗必要性

临床前模型验证：

✓ 阻断IFNAR1使Brca1wt模型化疗疗效下降50%
✓ 显著减少NK细胞和活化耗竭型CD8+ T细胞浸润

机制阐释：

✓ 干扰素信号是化疗诱导免疫原性死亡（ICD）的关键媒介
✓ 维持TME中T/NK细胞的抗肿瘤功能

前列腺素代谢的免疫逃逸作用

HRD肿瘤特异性：

✓ PARP抑制剂（奥拉帕尼）显著上调Brca1mut细胞PGE2分泌
✓ COX-2抑制剂（塞来昔布）可完全阻断该效应

联合治疗突破：

✓ 化疗+塞来昔布组肿瘤体积缩小40%（vs 单用化疗）
✓ 三联维持治疗（奥拉帕尼+抗PD-L1+塞来昔布）中位生存期延长65%（160天 vs 97天）

转化医学价值

治疗策略优化

HRD卵巢癌：

✓ 一线化疗阶段：联合COX-2抑制剂增强免疫原性
✓ 维持治疗阶段：PARPi+免疫检查点抑制剂+COX-2抑制剂三联方案

生物标志物：

✓ 肿瘤细胞CD74^high/Ptgds^high表型预测干扰素通路活性
✓ 腹水PGE2水平可作为COX靶向治疗监测指标