XCL1+ CD8+ T细胞在肝细胞癌免疫治疗中的关键作用及机制研究

这篇研究通过整合单细胞转录组（scRNA-seq）、空间转录组和 bulk RNA-seq 数据，首次系统揭示了 XCL1+ CD8+ T细胞在肝细胞癌（HCC）肿瘤微环境（TME）中的关键作用。研究发现该细胞群通过CD99/MIF信号通路与NK细胞和髓系细胞互作，其浸润水平与良好预后显著相关（TCGA队列HR=1.61，p=0.016）。创新性构建的XCL1评分体系（含XCL1/CD8A/NKG7/XCL2/XCR1）可有效预测HCC患者生存结局，为改善免疫治疗响应提供了新靶点。

　　

ABSTRACT
XCL1（淋巴趋化素）作为主要由活化CD8⁺ T细胞产生的C型趋化因子，在肝细胞癌（HCC）免疫治疗中的作用机制尚未明确。多组学分析揭示XCL1⁺ CD8⁺ T细胞在HCC肿瘤微环境中的独特分布特征，其浸润水平与患者良好预后显著相关（mIHC验证p<0.05）。该细胞群通过CD99和MIF信号通路分别与NK细胞和髓系细胞发生特异性互作，空间转录组数据证实了三者在肿瘤区域的共定位现象。基于TCGA和Gao队列构建的XCL1预后评分模型（AUC=0.82），为HCC免疫治疗提供了新的生物标志物体系。

Introduction
全球范围内肝癌年新增病例达86.5万例，其中HCC占比85-90%。尽管免疫检查点抑制剂（ICIs）的应用取得突破，但仅15-30%患者产生应答。XCL1通过XCR1受体激活树突状细胞（DCs）的特性，使其成为增强抗肿瘤免疫的关键媒介。既往研究表明，XCL1-GPC3融合疫苗可显著延迟肝癌进展，但XCL1⁺ CD8⁺ T细胞的动态特征及其调控网络仍待阐明。

Methods
研究整合3个scRNA-seq数据集（GSE149614/GSE156625/GSE189903）和2个bulk RNA-seq队列（TCGA-LIHC/OEP000321）。采用scVI算法消除批次效应，CellChat分析细胞互作网络，PAGA轨迹推断揭示XCL1⁺ CD8⁺ T细胞分化路径。空间转录组数据通过scanpy.pl.spatial()函数与H&E染色图像整合分析。

Results

1. 预后关联性
   在51例HCC样本的185,658个单细胞中，XCL1⁺ CD8⁺ T细胞占比与5年生存率呈正相关（p=0.019）。TCGA队列中XCL1与CD8A表达显著正相关（R=0.37，p=1.4×10^-13），多因素Cox回归证实其独立预后价值（HR=1.61，p=0.016）。

2. 细胞亚群特征
   CD8⁺ T细胞亚群分析发现：

• SELL⁺ CCR7⁺ 初始T细胞（占比42%）
• XCL1⁺ 效应T细胞（高表达IFITM1/2，p<0.001）
• GZMA⁺ 终末分化T细胞
  PAGA轨迹显示XCL1⁺ 群体具有向GZMA⁺ 亚群分化的潜能。

1. 免疫调控网络
   CellChat分析揭示：

• CD99通路：XCL1⁺ CD8⁺ T?NK细胞（CD99-CD99轴）
• MIF通路：XCL1⁺ CD8⁺ T→髓系细胞（CD74-CXCR4/CD44）
  空间转录组在91个位点同时检测到XCL1/CD8A/NKG7共表达（p<2.2×10^-16）。

Discussion
本研究首次阐明：

1. XCL1⁺ CD8⁺ T细胞通过线粒体翻译通路（GO:0032543）维持功能活性
2. CD99-MIF双通路协同增强NK细胞毒性（杀伤效率提升2.1倍）
3. 五基因预后模型在验证队列保持稳定性（Gao队列p=0.034）

局限性在于XCR1⁺ DCs的低频表达（<5%），未来需开发XCL1-XCR1双激动剂以突破现有免疫治疗瓶颈。该成果为HCC精准免疫治疗提供了新的理论依据和干预靶点。