靶向CCR1+巨噬细胞克服黑色素瘤免疫检查点抑制剂耐药性的空间免疫微环境研究

《Cell Communication and Signaling》：Blocking CCR1+ macrophages overcomes resistance to immune checkpoint inhibitors in melanoma

本研究针对黑色素瘤免疫检查点抑制剂（ICB）耐药难题，通过多组学技术揭示了CCR1+巨噬细胞与CD8+耗竭T细胞（Tex）形成空间生态位的机制。研究发现CCR1-CCL3轴介导的细胞间招募是耐药关键，联合CCR1拮抗剂BX471与抗PD-1治疗可显著抑制肿瘤生长。该研究为克服黑色素瘤免疫治疗耐药提供了新的靶点策略。

当免疫检查点抑制剂为晚期黑色素瘤患者带来希望的同时，约60%的患者面临治疗耐药这一严峻挑战。肿瘤微环境（TME）中免疫细胞的复杂相互作用成为破解耐药机制的关键。传统研究多聚焦于T细胞本身的功能状态，而巨噬细胞作为TME中最丰富的免疫细胞群体，其与T细胞的时空对话机制尚不明确。特别是具有特定趋化因子受体表达的巨噬细胞亚群，如何调控T细胞功能并影响免疫治疗效果，成为领域内亟待解决的科学问题。

在这项发表于《Cell Communication and Signaling》的研究中，苏新宇等研究人员通过整合临床样本分析、动物模型验证和多组学技术，揭示了CCR1⁺巨噬细胞在黑色素瘤免疫治疗耐药中的核心作用。研究发现这些特殊巨噬细胞与CD8⁺耗竭T细胞（T_ex）在空间上形成紧密生态位，并通过CCL3-CCR1轴相互招募，共同构建了免疫抑制微环境。联合使用CCR1拮抗剂与PD-1阻断剂可有效破坏该生态位，恢复T细胞功能，为临床克服免疫耐药提供了新策略。

研究团队运用了多种关键技术方法：收集南京鼓楼医院黑色素瘤患者组织样本建立队列；利用TCGA和GEO数据库进行批量RNA测序和单细胞RNA测序分析；采用10x Genomics空间转录组技术解析细胞空间分布；通过多色免疫荧光染色验证细胞共定位；建立B16F10小鼠黑色素瘤模型进行体内药效评价；使用流式细胞术分析免疫细胞亚群变化。

Relationship between chemokine signaling, immunotherapy Response, and immune cell infiltration in melanoma

研究人员首先通过分析黑色素瘤单细胞RNA测序数据发现，对ICB治疗无应答（NR）患者肿瘤中CD8⁺ T细胞和巨噬细胞的趋化因子信号通路活性显著升高。进一步免疫浸润分析显示，高趋化因子信号评分与CD8⁺ T细胞、M1巨噬细胞和调节性T细胞（Treg）丰度呈正相关，提示趋化因子信号在塑造免疫抑制微环境中的重要作用。

CCR1 is mainly expressed in macrophages

通过细胞间通讯分析，研究发现NR患者中巨噬细胞与CD8⁺ T细胞间的CCR1相关信号（如CCR1-CCL3、CCR1-CCL3L1）显著增强。多个单细胞和空间转录组数据集均证实CCR1主要表达于巨噬细胞，免疫组化染色进一步验证了CCR1与巨噬细胞标志物CD68在人类黑色素瘤组织中的共定位。

CCR1+ macrophages are associated with resistance to immune checkpoint blockade therapy in melanoma

临床数据分析显示，NR患者肿瘤组织中CCR1表达和CCR1⁺巨噬细胞评分显著高于应答者（R）。南京鼓楼医院队列研究进一步发现，CCR1⁺细胞数量与患者无病生存期（DFS）呈负相关趋势。更重要的是，CCR1⁺巨噬细胞评分与T细胞耗竭标志物（PD-1、TIM-3、CTLA-4、LAG-3）表达呈显著正相关，提示其与T细胞功能失调密切相关。

Synergistic therapeutic effect of BX471(CCR1 inhibitor) combined with PD-1 blockade

在B16F10黑色素瘤小鼠模型中，CCR1拮抗剂BX471与抗PD-1抗体联合治疗显著抑制了肿瘤生长。流式细胞术分析显示，联合治疗组肿瘤内CCR1⁺巨噬细胞和M2型巨噬细胞比例显著降低，同时TIM-3⁺和PD-1⁺ CD8⁺ T细胞比例下降，表明T细胞耗竭状态得到缓解。这些结果证实靶向CCR1可增强ICB疗效。

Spatial niches of CCR1+ Macrophages and CD8+ Tex Cell in the melanoma tumor microenvironment(TME) and their association with ICB therapy response

空间转录组和多色免疫荧光分析揭示了CCR1⁺巨噬细胞与CD8⁺ T_ex细胞在肿瘤组织中的共定位现象。在人类黑色素瘤组织中，CCR1⁺巨噬细胞与TIM-3⁺ CD8⁺ T细胞的平均距离显著近于其他细胞组合。小鼠模型实验进一步显示，抗PD-1单药治疗组中CCR1⁺巨噬细胞围绕在CD8⁺ T_ex细胞周围形成生态位，而联合治疗可破坏这种空间结构。

CCL3-CCR1 axis promotes the formation of spatial niches for CCR1+ macrophages and CD8+ Tex cells

机制研究表明，CD8⁺ T_ex细胞高表达CCL3，而随着T细胞耗竭程度加深，CCL3表达逐渐升高。体外实验证实CCL3可通过CCR1受体促进Raw264.7巨噬细胞迁移，此效应可被BX471或CCR1基因敲除所阻断。这些结果说明CCL3-CCR1轴是形成巨噬细胞-T细胞生态位的关键分子基础。

本研究系统阐明了黑色素瘤免疫微环境中CCR1⁺巨噬细胞与CD8⁺ T_ex细胞空间生态位的形成机制及其在ICB耐药中的作用。不同于传统认为巨噬细胞仅通过细胞接触或分泌因子间接影响T细胞功能的观点，该研究揭示了趋化因子介导的主动招募和空间定位新机制。CCL3-CCR1轴作为连接T细胞耗竭与巨噬细胞招募的桥梁，为理解免疫微环境内细胞间通讯提供了新视角。联合靶向CCR1与PD-1的治疗策略有望克服现有免疫治疗瓶颈，具有重要的临床转化价值。然而，CCR1拮抗剂的细胞特异性以及在不同肿瘤模型中的普适性仍需进一步探索，利用巨噬细胞特异性CCR1敲除动物模型将有助于更精确地解析该通路的治疗潜力。