腎透明細胞癌(ccRCC)是最常見的腎癌類型,其發病機制復雜,其中腫瘤微環境扮演了重要角色。這類腫瘤通常存在VHL基因突變,導致癌細胞異常依賴糖分(糖酵解增強)并瘋狂生長血管(血管生成)。雖然這類腫瘤中有大量免疫細胞(如 T 細胞)浸潤,但由于腫瘤內部高度復雜(比如PBRM1基因突變導致異質性),免疫治療效果因人而異。目前,靶向藥(如VEGF抑制劑)和免疫治療(如PD-1/CTLA-4抑制劑)聯合治療是標準方案,但很多患者最終還是會耐藥,治療失敗。
2021年3月,Cancer Cell雜志發表題為Tumor and immune reprogramming duringimmunotherapy in advanced renal cell carcinoma的重磅研究,利用單細胞RNA測序(scRNA-seq)技術,對免疫治療前后的腎癌樣本進行精細分析,揭示癌細胞和免疫細胞在治療過程中的作用,以揭示治療反應機制并探索克服耐藥的新靶點!
關鍵點一:ICB治療下CD8? T 細胞的耗竭狀態分析
CD8? T 細胞在ccRCC免疫治療中的動態分化特征:41BB-Lo亞群表現出前體耗竭特征(高TCF7、低抑制性受體),是具有分化潛力的早期耗竭 T 細胞(圖D/E)。關鍵發現是,ICB治療有效的患者中,41BB-Lo細胞通過GSEA分析顯示終末耗竭特征(如高PD-1、TIM-3),表明其成功分化為功能性效應狀態;而治療無效者則停滯在前體狀態(維持干細胞樣特征)。這種可塑性差異提示41BB-Lo亞群的分化能力直接影響ICB療效——終末分化驅動腫瘤清除,而分化阻滯導致治療抵抗。
關鍵點二:ICB治療導致TAMs從免疫抑制向促炎狀態的轉變
腫瘤相關巨噬細胞(TAM)在ccRCC免疫治療中的動態變化:UMAP顯示髓系細胞亞群在ICB治療前后比例穩定(圖3A),TAM極化呈現連續光譜特征:CXCL10-Hi TAM(M1促炎)、GPNMB/FOLR2-Hi TAM(M2抑制)和VSIR-Hi TAM(混合狀態)共存(圖3D)。ICB響應者的TAM顯著富集M1相關信號(如IFN響應、抗原呈遞),但同時也上調免疫抑制分子(VSIR、PD-L2等)(圖3E),形成"促炎-抑制"并存的矛盾狀態。值得注意的是,治療有效的患者(PR)其TAM中免疫檢查點分子(VSIG4、SIGLEC10等)表達更高(圖3G),提示這種激活與抑制的共存可能是機體防止免疫過度的調節機制,但也為后續耐藥或免疫逃逸提供了潛在通路。
關鍵點三:腫瘤細胞(TP1 和 TP2)的功能狀態如何影響ICB療效?
將腫瘤細胞分為三個亞群:TP1(結構性特征,與組織形成相關)、TP2(代謝性特征,兼具糖酵解和氧化磷酸化活性)和少量增殖期細胞。研究發現,TP1和TP2的功能狀態不受ICB治療或樣本部位影響,但表現出不同的生物學行為:TP1在ICB響應者中顯著激活干擾素-γ應答和抗原呈遞通路,增強免疫識別;而TP2雖同樣具備免疫應答能力,卻在治療后同步上調VSIR、PD-L1等更多免疫逃逸分子(圖4D-F)。值得注意的是,TP2在ICB響應者中免疫抑制分子表達尤為顯著(VSIR、CD47等升高3-5倍),提示其代謝可塑性可能同時支持抗腫瘤免疫和耐藥性發展,這種"雙重人格"特性使其成為潛在治療抵抗的關鍵群體。
關鍵點四:ICB后,腫瘤細胞、CD8? T 細胞和TAMs之間的信號交流和反饋調節機制。
揭示了ccRCC免疫治療中一個關鍵的動態平衡機制:TP2腫瘤細胞通過多種配體-受體信號(如VSIR、PD-L1等)主動抑制T細胞和TAM功能(圖6A)。而CheckMate 009隊列數據顯示,ICB治療雖能激活CD8? T細胞分泌IFN-γ,促使TAM向促炎(M1-like)狀態轉化(圖6B),但同時也觸發腫瘤細胞和TAM上調免疫抑制分子(圖6C),形成"激活-抑制"并存的矛盾狀態。最終,配對樣本分析揭示了一個完整的正負反饋回路:ICB→CD8? T活化→IFN-γ釋放→免疫激活(正反饋)? 腫瘤/TAM免疫抑制通路上調→治療抵抗(負反饋)(圖6D)。這種被腫瘤"劫持"的適應性抵抗機制,解釋。了為何ICB療效受限,并為聯合靶向免疫抑制通路提供了理論依據。
該作者在20年已經有了我們現在常見的研究思路:結合了單細胞轉錄組、TCR克隆追蹤、多組學數據驗證和功能實驗,從圖譜構建到機制解析形成了完整證據鏈,為腫瘤免疫逃逸研究提供了范式。要跟著大刊學思路!
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