揭示人类外周血成熟PMN-MDSCs与肿瘤浸润中性粒细胞的共同转录特征及其临床意义

这篇研究通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，首次系统比较了非小细胞肺癌（NSCLC）患者外周血成熟髓系来源抑制细胞（mPMN-MDSCs）与泛癌种肿瘤相关中性粒细胞（TANs）的转录组特征，发现两者共享60个关键基因和123个转录因子调控网络，涉及缺氧应答（HIF-1α）、血管生成（VEGFA）和代谢重编程（LDHA）等通路，为解析免疫抑制性中性粒细胞的异质性及其在肿瘤微环境（TME）中的演化关系提供了新视角。

　　

ABSTRACT
人类多形核髓系来源抑制细胞（PMN-MDSCs）是一类具有T细胞抑制功能的低密度中性粒细胞（LDNs）。研究发现，成熟PMN-MDSCs（mPMN-MDSCs）比未成熟亚群具有更强的免疫抑制能力。通过整合非小细胞肺癌（NSCLC）患者和粒细胞集落刺激因子（G-CSF）处理供体（GDs）的scRNA-seq数据，鉴定出一个特征性免疫抑制/促瘤转录集群NSCLC c6，其与多种癌症TANs中的三个保守集群（TAN c6-c8）共享缺氧应答、血管生成调控和代谢重编程相关基因。GDs来源的mPMN-MDSCs中同样存在四个类似集群（GD c4-c7），提示循环mPMN-MDSCs与TANs可能具有发育关联性。

Introduction
低密度中性粒细胞（LDNs）是癌症患者外周血中异常积累的CD66b⁺细胞群，其中具有T细胞抑制功能的亚群被称为PMN-MDSCs。既往研究表明，mPMN-MDSCs在头颈癌、泌尿系统肿瘤和NSCLC中表现出更强的免疫抑制活性。G-CSF动员的健康供体（GDs）中，成熟LDNs和正常密度中性粒细胞（NDNs）同样具有免疫抑制特性，成为研究mPMN-MDSCs的理想模型。

Materials and methods
研究纳入6例NSCLC患者、6例GDs和8例健康对照（HDs），通过密度梯度离心分离CD66b⁺ LDNs/NDNs，采用BD Rhapsody平台进行scRNA-seq。同时整合已发表的14种癌症类型TANs的scRNA-seq数据集，使用Louvin算法进行聚类分析，并通过PROGENy和Compass工具解析通路活性与代谢特征。

Results

1. NSCLC mPMN-MDSCs的特征性转录集群
   在5,291个NSCLC mPMN-MDSCs中鉴定出7个亚群，其中NSCLC c6（占50%）高表达PLAU、VEGFA、HIF1A等促瘤基因，并显著富集"糖酵解过程"、"缺氧应答"等通路。CITE-seq证实该集群CD10⁺成熟表型，与T细胞抑制功能正相关。

2. 跨癌种TANs的保守特征
   分析1,587个TANs发现TAN c6-c8集群高表达BHLHE40、OLR1等基因，与NSCLC c6共享60个核心基因（如LDHA、PFKFB3），且共同激活HIF-1α、NFE2L2等123个转录调控网络。代谢分析显示两者均呈现糖酵解和精氨酸代谢亢进。

3. GD模型的验证
   GD mPMN-MDSCs中80%细胞分布于GD c4-c7集群，其高表达PLAC8、CST7等特征基因，缺氧通路活性较健康对照提升4.3倍（p<0.0001），代谢重编程模式与肿瘤患者高度相似。

Discussion
该研究首次揭示循环mPMN-MDSCs与TANs共享：
1）缺氧驱动转录程序：可能源于骨髓应急造血时的低氧印记；
2）代谢重构特征：包括糖酵解通量增加和脂肪酸氧化增强；
3）促血管生成潜能：VEGFA⁺细胞占比达67%。
这些发现挑战了"TAN特性仅由肿瘤微环境塑造"的传统认知，提示循环mPMN-MDSCs可能是TANs的前体细胞。未来需通过谱系追踪实验验证两者的发育关系，并为靶向中性粒细胞代谢的免疫治疗提供新靶点。

Abbreviations
关键术语：PMN-MDSCs（多形核髓系抑制细胞）、TANs（肿瘤相关中性粒细胞）、scRNA-seq（单细胞转录组测序）、LDNs（低密度中性粒细胞）、HIF-1α（缺氧诱导因子1α）、VEGFA（血管内皮生长因子A）。