SPP1+TAM通过CD73-A2AR轴介导CD8+ T细胞功能耗竭促进肺癌免疫抑制的机制研究

本研究针对肺癌脑转移微环境中SPP1+ TAMs介导免疫抑制的机制难题，通过单细胞转录组分析发现SPP1+ TAMs通过CD73-A2AR信号通路诱导CD8+ T细胞功能衰竭。实验证实抗SPP1抗体可逆转T细胞功能障碍，为联合免疫治疗提供新靶点。研究成果对改善肺癌免疫治疗耐药性具有重要临床意义。

　　

在肺癌治疗领域，非小细胞肺癌(NSCLC)占据所有肺癌病例的85%，其高死亡率与转移特性密切相关。尽管免疫检查点抑制剂为晚期患者带来希望，但肿瘤微环境(TME)中的免疫抑制机制仍是治疗失败的主要障碍。特别是脑转移患者，其免疫细胞浸润特征与原发性肿瘤存在显著差异，肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的免疫调节作用尚未明确。近期研究发现分泌性磷蛋白1(SPP1)在调节免疫反应中发挥关键作用，但SPP1⁺ TAMs如何影响CD8⁺ T细胞功能及其在肺癌转移中的具体机制仍需深入探索。

本研究通过整合单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据与功能实验，系统解析了SPP1⁺ TAMs在肺癌原发灶和转移灶中的免疫抑制功能。研究人员发现脑转移组织中T细胞比例显著降低(仅9%)而巨噬细胞浸润增加，其中SPP1⁺ TAMs通过CD73-腺苷A2AR信号轴诱导CD8⁺ T细胞衰竭。实验证明抗SPP1治疗可恢复T细胞功能，为逆转免疫抑制提供了新策略。该成果发表于《Cancer Immunology, Immunotherapy》，为改善肺癌免疫治疗效果提供了重要理论依据。

研究采用的主要技术方法包括：从GSE131907数据库获取肺癌转移scRNA-seq数据集，使用Seurat包进行细胞聚类和注释；通过CellChat算法分析细胞间通信网络；利用TCGA数据库进行生存分析；采用THP-1细胞系构建SPP1过表达巨噬细胞模型；通过流式细胞术、Western blot、qPCR和免疫荧光等技术验证分子机制；使用临床肺癌组织样本进行多重免疫荧光验证。

ScRNA sequencing uncovers distinct cellular and tissue clustering in lung tissues

通过单细胞转录组分析发现，脑转移组织(mBrain)中上皮细胞比例高达59%，而免疫细胞比例显著降低。UMAP可视化显示肿瘤组织与正常组织形成明显独立的细胞集群，其中髓系细胞在肿瘤组织中明显富集。

Comparative profiling of immune cells and gene expression highlights tumor immune modulation

免疫细胞亚型分析显示，脑转移组织中T细胞比例降至9%，同时表达SPP1的巨噬细胞亚群(C19-SPP1)显著增加。该亚群高表达CD163、ARG1等M2型标志物，而MHC I/II类分子表达下调，呈现免疫抑制表型。

SPP1+TAMs drive immunosuppression and poor prognosis in lung cancer

生存分析表明SPP1⁺ TAMs高表达与肺腺癌(LUAD)和肺鳞癌(LUSC)患者不良预后显著相关。基因富集分析显示该亚群激活了T细胞功能抑制相关通路，包括TGF-β和IL-10信号通路。

Macrophage-C19-SPP1 interaction with myeloid cells and T cells

细胞通讯分析揭示SPP1⁺ TAMs通过SPP1和巨噬细胞移动抑制因子(MIF)信号通路与髓系细胞和T细胞相互作用。特别是与CD8⁺ T细胞的相互作用主要通过SPP1信号介导。

SPP1 drives macrophage mediated immunosuppression through CD73-A2AR signaling

多重免疫荧光显示转移组织中SPP1⁺ TAMs与IFN-γ⁺TNF-α⁺ CD8⁺ T细胞呈负相关。功能实验证实重组SPP1蛋白处理可抑制CD8⁺ T细胞因子产生，而抗SPP1抗体能逆转这种抑制效应。机制研究表明SPP1过表达巨噬细胞上调CD73表达，通过A2AR信号导致T细胞衰竭，使用A2AR拮抗剂可恢复T细胞功能。

Interaction between macrophage-C19-SPP1 and tumor cells

研究发现SPP1⁺ TAMs与肿瘤上皮细胞通过SPP1、中期因子(MK)和淀粉样前体蛋白(APP)信号通路相互作用，促进肿瘤进展。肿瘤细胞高表达KRT19、KRT18等上皮标志物。

研究结论表明，SPP1⁺ TAMs是肺癌微环境中关键的免疫抑制细胞群体，通过CD73-A2AR信号轴诱导CD8⁺ T细胞功能耗竭。脑转移组织中存在独特的免疫细胞分布特征，T细胞浸润减少而免疫抑制性巨噬细胞增加。靶向SPP1可逆转T细胞衰竭状态，恢复抗肿瘤免疫应答。该研究不仅揭示了肺癌免疫抑制的新机制，还为SPP1靶向治疗联合免疫检查点抑制剂提供了理论依据，对改善晚期肺癌患者预后具有重要临床意义。

讨论部分指出，本研究首次在单细胞水平系统阐述了SPP1⁺ TAMs在肺癌原发灶和转移灶中的免疫调节作用，特别强调了脑转移微环境的特异性。与既往研究相比，该工作明确了SPP1通过CD73-A2AR信号轴调控T细胞功能的具体机制，并证实抗SPP1治疗的可行性。研究局限性在于主要基于公共数据集分析，未来需要更大规模的临床样本验证。值得注意的是，SPP1信号通路可能与PD-1/PD-L1等现有免疫治疗靶点产生协同效应，为联合治疗策略开发指明方向。