PD-L1(+)肿瘤相关巨噬细胞在肝细胞癌中诱导CD8(+) T细胞的耗竭

《Neoplasia》：PD-L1(+) tumor-associated macrophages induce CD8(+) T Cell exhaustion in hepatocellular carcinoma

肝细胞癌中PD-L1阳性肿瘤相关巨噬细胞通过分泌趋化因子（CXCL9/10/11）促进CD8+T细胞耗竭，其与T细胞的近端空间接触是术后复发的独立预测因子。联合抗GM-CSF和抗PD-L1抗体可抑制TAM活化并逆转T细胞耗竭，显著抑制肿瘤生长。

　　肝细胞癌（HCC）是全球范围内第六常见的肿瘤，也是癌症相关死亡的第三大原因，约占所有肝癌病例的85%至90%。随着对晚期HCC系统治疗的不断进步，以免疫检查点抑制剂（ICIs）为基础的治疗已成为系统一线治疗的重要组成部分。然而，仅有少数患者对这种免疫疗法产生反应。因此，探索影响ICIs疗效的关键因素，特别是肿瘤免疫微环境（TIME）中的免疫细胞互动机制，成为研究的重点。

在HCC的肿瘤微环境中，肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）被认为是免疫抑制和肿瘤进展的重要调节者。这些TAMs通常表达程序性死亡配体1（PD-L1），而PD-L1的表达已被证实与免疫逃逸和肿瘤细胞的生长密切相关。尽管PD-L1阳性的TAMs引起了越来越多的关注，但它们在HCC患者中的具体免疫功能仍然不够明确。因此，本研究通过整合单细胞转录组学、空间分析、体外功能实验以及体内治疗模型，以期揭示PD-L1阳性TAMs在HCC中的作用机制。

通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）对HCC患者的肿瘤样本进行分析，研究团队发现肿瘤内PD-L1阳性TAMs在免疫相关信号通路中富集，并且表达了包括CXCL9、CXCL10和CXCL11在内的趋化因子。这些趋化因子可能在招募和激活免疫细胞方面起到重要作用。在体外实验中，使用粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）诱导的PD-L1阳性巨噬细胞能够促进CD8+ T细胞的耗竭，表现为TIM3和PD-1的表达增加，以及细胞毒性分子如颗粒酶B（GZMB）的表达减少。这一发现表明PD-L1阳性TAMs可能通过抑制CD8+ T细胞的功能，从而削弱抗肿瘤免疫应答。

进一步的空间分析使用了多重免疫荧光染色技术（mIHC），对113名接受肝切除术的HCC患者的肿瘤组织进行了分析。结果表明，在肿瘤内部PD-L1阳性TAMs与CD8+ T细胞之间的近距离接触是术后早期复发和不良预后的独立预测因子。此外，在小鼠同源肝癌模型中，联合使用抗GM-CSF和抗PD-L1抗体能够有效抑制PD-L1阳性TAMs的分化，减少其与CD8+ T细胞的接触，缓解T细胞耗竭，并增强抗肿瘤免疫反应。这些发现强调了PD-L1阳性TAMs在HCC免疫逃逸中的关键作用，并支持将其作为治疗靶点以提高ICIs的疗效。

本研究中，PD-L1阳性TAMs的免疫调节功能通过单细胞转录组学分析和空间相互作用分析得到了深入探讨。PD-L1阳性TAMs不仅在基因表达层面表现出独特的特征，如趋化因子的高表达，还在肿瘤微环境中通过其与CD8+ T细胞的互动，显著影响免疫应答。特别是在肿瘤核心区域，PD-L1阳性TAMs与CD8+ T细胞的高空间接近性与术后复发和不良预后之间存在显著相关性。这一结果提示，在HCC治疗中，PD-L1阳性TAMs与CD8+ T细胞之间的相互作用可能是一个重要的预后指标。

为了验证这些发现，研究团队在体外条件下进行了CD8+ T细胞与PD-L1阳性巨噬细胞的共培养实验。结果显示，PD-L1阳性巨噬细胞能够显著抑制CD8+ T细胞的抗肿瘤功能，包括TIM3、TIGIT和PD-1的表达增加，以及GZMB的表达减少。而在体内实验中，联合使用抗GM-CSF和抗PD-L1抗体的治疗方案显著降低了PD-L1阳性TAMs与CD8+ T细胞之间的相互作用，同时提高了CD8+ T细胞中GZMB的表达水平。这表明，抑制PD-L1阳性TAMs的分化和功能可能有助于恢复CD8+ T细胞的活性，从而增强抗肿瘤免疫反应。

研究团队还通过统计分析方法评估了不同临床病理因素对HCC患者预后的影响。结果表明，血管侵犯、纤维化程度以及PD-L1阳性TAMs与CD8+ T细胞的相互作用是术后复发和生存率的独立预测因子。这些发现为未来针对PD-L1阳性TAMs的免疫治疗策略提供了理论依据。例如，通过抑制PD-L1阳性TAMs的分化和功能，可以减少其对CD8+ T细胞的抑制作用，从而提高免疫治疗的效果。

尽管本研究取得了重要的进展，但仍存在一些局限性。首先，样本数量相对有限，因此在推广研究结果时需要谨慎。其次，虽然研究数据表明PD-L1阳性TAMs可能在诱导CD8+ T细胞耗竭中起关键作用，但直接的功能实验尚未完成，需要进一步验证。此外，虽然空间分析采用了mIHC技术，但更先进的空间组学方法，如基于邻近性的配体-受体相互作用分析，可能有助于更全面地理解TAMs与免疫细胞之间的相互作用。同时，由于研究主要基于小鼠模型，因此在将结果推广到人类HCC时需要更多的临床验证。

总的来说，本研究揭示了PD-L1阳性TAMs在HCC免疫逃逸中的重要作用。通过结合单细胞测序、空间分析和体外实验，研究团队发现PD-L1阳性TAMs不仅在基因表达层面具有独特的特征，还在肿瘤微环境中通过与CD8+ T细胞的密切接触，显著抑制了免疫应答。这些发现为开发新的免疫治疗策略提供了重要线索，同时也强调了在HCC治疗中，针对PD-L1阳性TAMs的干预可能是一个有效的方向。未来的研究需要进一步验证这些发现，并探索更有效的治疗手段，以提高HCC患者的生存率和治疗效果。