单细胞RNA测序揭示胃癌中MIF-CD74轴介导的肿瘤相关巨噬细胞免疫抑制重塑机制

本研究通过单细胞RNA测序技术解析了胃癌微环境中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的异质性，首次鉴定出四个功能各异的TAM亚群（TAM-APOE/TAM-IDO1/TAM-SKAP1/TAM-POLB），发现TAM-APOE通过MIF-CD74轴与肿瘤细胞形成关键免疫抑制性互作。研究证实胃癌源性的MIF可诱导TAM-APOE极化并上调免疫抑制基因，而CD74靶向抗体Milatuzumab能逆转此效应，为胃癌免疫治疗提供了新靶点。

　　

在胃癌治疗领域，肿瘤微环境(TME)的免疫抑制特性是导致治疗失败的关键因素。尽管已知肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在TME中扮演重要角色，但其亚群异质性及与肿瘤细胞的互作机制仍不明确。更棘手的是，传统的M1/M2二分法已无法解释TAMs的功能多样性，而代谢重编程等新兴机制又缺乏系统研究。这些认知空白严重阻碍了针对TAMs的精准治疗策略开发。

针对这一科学难题，广东省人民医院（广东省医学科学院）病理科的研究团队在《Scientific Reports》发表了突破性研究。该研究通过对11例胃癌组织的75,743个细胞进行单细胞RNA测序(scRNA-seq)，结合功能实验和动物模型，首次绘制了胃癌TAMs的高分辨率分子图谱。研究人员创新性地采用CellChat算法解析细胞互作网络，通过构建MIF基因修饰的胃癌细胞系进行体内外验证，并利用CD74靶向抗体Milatuzumab开展治疗潜力评估。

主要技术方法
研究团队收集了11例胃癌患者的肿瘤样本和3例非萎缩性胃炎对照，通过10X Genomics平台进行单细胞转录组测序。采用Seurat进行细胞聚类分析，CellChat解析细胞间通讯，DAVID进行通路富集。通过建立MIF过表达/敲除的胃癌细胞系，结合裸鼠皮下成瘤实验评估TAMs表型变化。使用qPCR、Western blot、免疫荧光等技术验证关键分子机制。

单细胞图谱揭示TAMs异质性
通过UMAP降维分析鉴定出9种细胞类型，发现胃癌组织中巨噬细胞占比显著升高。进一步将TAMs分为四个功能亚群：

• TAM-APOE：高表达载脂蛋白E(APOE)和补体通路基因，与肿瘤细胞互作最强
• TAM-IDO1：富集色氨酸代谢酶IDO1，参与免疫耐受
• TAM-SKAP1：表达T细胞活化调节分子SKAP1
• TAM-POLB：与RNA加工相关

MIF-CD74轴驱动免疫抑制
CellChat分析显示TAM-APOE与肿瘤细胞的互作主要依赖MIF-(CD74+CD44)配体-受体对。临床数据证实MIF在胃癌组织高表达且与不良预后相关（HR=1.82, p<0.001），而CD74主要定位在CD68⁺巨噬细胞。

功能验证与治疗潜力
体内实验显示MIF过表达使肿瘤体积增大2.5倍（p<0.01），而MIF敲除组肿瘤重量减少60%。体外实验证实重组MIF(rMIF)可上调巨噬细胞IL-10和ARG1表达，该效应可被CD74抗体Milatuzumab逆转。

这项研究首次系统描绘了胃癌TAMs的单细胞图谱，阐明MIF-CD74轴是驱动TAMs向免疫抑制性TAM-APOE亚群极化的关键机制。更重要的是，研究证实临床阶段抗体药物Milatuzumab可阻断该通路，为胃癌免疫联合治疗提供了新策略。未来研究需在更大临床队列中验证CD74靶向治疗的疗效，并探索其与PD-1抑制剂等的协同效应。这些发现不仅深化了对胃癌免疫微环境的认识，也为开发基于TAMs异质性的精准疗法奠定了理论基础。