局部消融免疫疗法与免疫检查点抑制剂协同调控肿瘤浸润自然杀伤细胞的抗肿瘤效应:单细胞转录组学的整合比较研究

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Cancer Letters 9.1

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  本研究针对肿瘤微环境(TME)中自然杀伤(NK)细胞功能抑制的难题,创新性地结合局部消融免疫疗法(LAIT)和免疫检查点抑制剂(ICI),通过单细胞RNA测序(scRNAseq)系统解析了NK细胞亚群异质性。研究发现LAIT通过糖基化壳聚糖(GC)显著提升干扰素富集型NK细胞比例,上调细胞毒性相关通路基因;与ICI治疗存在转录组重叠特征,构建的预后模型在TCGA乳腺癌队列中验证有效。该研究为NK细胞靶向的联合免疫治疗策略提供了理论依据。

  

在癌症治疗领域,免疫疗法虽已取得突破性进展,但肿瘤微环境(TME)的免疫抑制特性仍是制约疗效的关键瓶颈。其中,具有天然抗肿瘤能力的自然杀伤(NK)细胞在TME中常处于功能抑制状态,而现有免疫检查点抑制剂(ICI)对NK细胞的调控机制尚不明确。与此同时,新兴的局部消融免疫疗法(LAIT)结合光热疗法(PTT)与免疫刺激剂糖基化壳聚糖(GC),虽在临床前研究中显示疗效,其对NK细胞的精确影响仍待揭示。这一科学问题的重要性在于:若能阐明不同免疫疗法对NK细胞的差异化调控,或将开辟"先天-适应性免疫"协同治疗的新范式。

美国俄克拉荷马大学健康科学中心的研究团队在《Cancer Letters》发表的研究,通过单细胞转录组测序(scRNAseq)技术,系统比较了LAIT与ICI对肿瘤浸润NK(TINK)细胞的调控特征。研究采用MMTV-PyMT转基因小鼠乳腺癌模型,结合TCGA数据库临床验证,首次绘制了免疫疗法干预下NK细胞的动态转录图谱。关键技术包括:单细胞RNA测序解析NK亚群异质性、流式细胞术验证细胞表型、基因集富集分析(GSEA)识别关键通路、TCGA生存分析评估临床相关性。

scRNAseq揭示LAIT干预下肿瘤浸润自然杀伤细胞的异质性
通过分析4组治疗队列(对照组、PTT组、GC组、LAIT组)的单细胞数据,鉴定出5个NK细胞亚群。LAIT显著增加干扰素富集型NK(IFN+-NK)比例(较对照组提升2.1倍),并促进细胞毒性相关基因(如GZMB、PRF1)表达。值得注意的是,GC单独处理即能诱导60%的差异表达基因(DEGs),表明其在LAIT效应中的主导作用。

免疫检查点抑制剂对NK细胞的跨癌种调控特征
对比分析黑色素瘤、肺癌等ICI治疗数据集,发现与LAIT存在显著转录重叠(Jaccard相似系数0.38),共同激活NK细胞介导的细胞毒性通路和趋化因子信号。关键枢纽基因PSME2在两种治疗中均上调>3倍,TCGA分析显示其高表达与乳腺癌患者总生存期延长相关(HR=0.62, P<0.01)。

预后模型的构建与临床转化价值
基于LAIT/ICI特征基因构建的随机森林模型,在TCGA-BRCA队列中实现高风险组(5年生存率41%)与低风险组(78%)的显著分层。其中LAIT特征基因的预测效能最高(AUC=0.83),关键基因IGKC和KLRB1的联合表达可将患者响应预测准确率提升至89%。

该研究揭示LAIT通过GC依赖性机制重塑NK细胞功能状态,其与ICI在激活细胞毒性通路方面具有协同潜力。特别值得注意的是,LAIT特有的干扰素信号激活模式可能克服ICI治疗中MHC-I缺失导致的耐药性。从转化医学角度看,研究建立的NK细胞活性标志物(如PSME2/KLRB1)为临床试验患者分层提供了分子工具,而发现的糖基化壳聚糖核心作用机制,则为开发新型原位疫苗制剂指明了方向。这些发现不仅深化了对先天免疫细胞调控的理解,更为设计"NK-T细胞"双靶向的联合治疗方案奠定了理论基础。

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