ERBB3在头颈鳞癌中的双重角色：单细胞测序揭示其促癌与免疫调节功能

《Hormones & Cancer》：Single-cell profiling of ERBB family receptors identifies ERBB3 as a key regulator in head and neck squamous cell carcinoma progression

本研究针对ERBB3在头颈鳞癌(HNSCC)中的功能与免疫学意义尚不明确的问题，通过单细胞和批量转录组分析发现ERBB3是肿瘤特异性标志物，高表达与良好预后相关但促进肿瘤进展，并揭示其通过调控B细胞亚群（特别是CCDC50+B细胞和MHC-II表达）重塑免疫微环境，为HNSCC的靶向治疗提供了新思路。

　　

头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是全球范围内发病率和死亡率较高的恶性肿瘤，尤其在晚期患者中治疗效果有限。ERBB受体酪氨酸激酶家族在上皮性恶性肿瘤中广泛参与调控细胞增殖、分化和生存等过程，其中EGFR(ERBB1)和ERBB2(HER2)的研究较为深入，而ERBB3(HER3)因其内在激酶活性缺陷，在HNSCC中的作用尚未明确。随着单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术的发展，研究人员得以在单细胞分辨率下解析肿瘤微环境中的细胞异质性和信号网络，为揭示ERBB3在HNSCC中的功能提供了新机遇。

本研究通过整合单细胞转录组数据和批量转录组分析，系统描绘了ERBB家族成员在HNSCC中的表达模式和预后价值。研究发现ERBB3特异性富集于恶性上皮细胞簇，且高表达与患者总体生存率改善相关。功能实验表明ERBB3促进SCC9细胞的增殖、克隆形成和侵袭能力。免疫谱分析显示ERBB3高表达肿瘤与B细胞亚群间的通讯增强，涉及TNFRSF13B、IL4R等免疫抑制信号。在4NQO诱导的小鼠模型中，ERBB3抑制减少了CCDC50⁺B细胞，同时恢复MHC-II表达，表明其调控免疫激活状态。这些发现揭示了ERBB3在HNSCC中兼具促癌和免疫调节的双重作用，为其作为靶点提供了理论依据。

研究主要采用以下技术方法：从GEO数据库获取HNSCC单细胞数据（GSE164690、GSE139324）和TCGA-HNSC、GSE65858批量转录组数据；使用Seurat进行单细胞数据处理和细胞类型注释；通过CopyKAT推断染色体拷贝数变异以区分恶性与非恶性细胞；应用Scissor算法关联单细胞数据与患者生存结局；利用CellChat分析细胞间通讯网络；通过体外基因敲降（shRNA）、CCK-8增殖实验、Transwell侵袭实验等功能验证；采用流式细胞术分析4NQO诱导小鼠模型中免疫细胞表型。

3.1 ERBB家族分析揭示HNSCC中上皮特异性富集和亚型多样性

通过单细胞转录组分析发现ERBB信号活性主要定位于上皮和恶性上皮细胞簇。恶性上皮细胞可进一步分为三个转录异质性亚群，其中与不良预后相关的Scissor⁺细胞显示更高的ERBB通路活性。CopyKAT分析表明非整倍体肿瘤细胞具有显著升高的ERBB评分，支持ERBB家族在HNSCC进展中的驱动作用。

3.2 高ERBB特征与不良预后和免疫抑制微环境相关

基于TCGA数据的LASSO-Cox模型构建的ERBB预后特征可将患者分为高风险和低风险组，高风险组总体生存率显著较差。ERBB3和EGFR在高风险组中表达差异最为明显。微环境分析显示高风险组肿瘤纯度降低，免疫评分下降，且CIBERSORT反卷积发现CD8⁺T细胞、M1巨噬细胞等效应免疫细胞亚群比例减少，表明ERBB激活与免疫抑制性微环境相关。

3.3 ERBB3与良好生存及肿瘤分级升高相关

生存分析显示ERBB3高表达与HNSCC患者较好的总体生存显著相关，而其他ERBB成员无统计学意义。尽管肿瘤组织中ERBB3表达低于正常组织，但在高级别（4级）肿瘤中其表达逐步上升，提示ERBB3在肿瘤进展中可能具有复杂的功能背景。

3.4 ERBB3促进HNSCC细胞的增殖、克隆形成和侵袭能力

在SCC9细胞中敲降ERBB3可显著抑制细胞增殖、克隆形成、迁移和侵袭，证实ERBB3在维持HNSCC细胞恶性表型中的关键作用。

3.5 高ERBB3表达通过配体-受体重编程重塑上皮-免疫细胞互作

独立单细胞数据集分析显示ERBB3高表达肿瘤中上皮细胞与B细胞的通讯显著改变，涉及TNFRSF13B、IL4R等信号通路强度减弱。上皮特异性互作如LAMC2-CD44、LAMB3-CD44等在ERBB3高表达组中上调，提示ERBB3可能驱动免疫逃逸程序。

3.6 ERBB3抑制通过CCDC50和MHC-II轴重塑B细胞免疫原性

Scissor分析显示不良预后肿瘤亚群中MHC II类相关抗原呈递通路活性降低。在4NQO诱导的小鼠模型中，ERBB3抑制剂处理导致CCDC50⁺TNFRSF13B⁺B细胞减少，而MHC-II⁺TNFRSF13B⁺B细胞增加，表明ERBB3阻断可促进B细胞向免疫刺激性表型转化。

本研究系统阐述了ERBB3在HNSCC中的双重功能：一方面作为癌基因促进肿瘤细胞恶性行为，另一方面通过调控B细胞介导的免疫应答影响肿瘤微环境。尽管ERBB3高表达与较好预后相关，但其在高级别肿瘤中表达上升且直接促进肿瘤进展，提示其功能具有语境依赖性。ERBB3抑制可重塑B细胞表型，增强抗原呈递功能，为联合免疫治疗提供了新靶点。该研究填补了ERBB家族在HNSCC中的生物学知识空白，尤其强调了ERBB3在免疫调节中的新颖作用，为未来精准治疗策略的开发奠定了理论基础。