跨癌种单细胞转录组聚类揭示CD8+耗竭T细胞异质性及其对免疫检查点抑制剂的差异化响应

这篇开创性研究通过整合8种人类癌症和4种小鼠模型的单细胞转录组数据，首次系统鉴定了5个保守的CD8+耗竭T细胞（Tex）亚群，其中C1亚群在PD-1/PD-L1抑制剂治疗后显著扩增。研究建立了跨物种的Tex分类框架，为免疫检查点抑制剂（ICI）疗效预测提供了新型生物标志物，对优化肿瘤免疫治疗策略具有重要指导意义。

　　

跨癌种单细胞转录组解析CD8⁺耗竭T细胞图谱

在肿瘤免疫治疗领域，CD8⁺耗竭T细胞（Tex）作为关键效应细胞，其异质性长期困扰研究进展。这项研究通过整合8种人类癌症和4种小鼠模型的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，首次绘制了跨癌种的Tex精细图谱。

材料与方法中采用严格的质控标准，通过Seurat（v5.1.0）和Harmony整合分析，从9个人类数据集（涵盖脑瘤、甲状腺癌等8种癌症）和6个小鼠数据集中筛选出PDCD1⁺CD8A⁺的Tex群体。创新性地采用SCTransform归一化结合Clustree确定最佳聚类分辨率（人类0.5，小鼠0.8），最终鉴定出5个保守亚群。

研究亮点在于发现这些亚群具有独特的分子特征：

• C1亚群高表达CCL3/CCL4和耗竭标志物（TIGIT、LAG3、TOX），富集于趋化通路
• C2亚群特征性表达胶原相关基因，呈现独特的ECM通路激活
• C3亚群携带IL7R⁺TCF7⁺标志，暗示前体细胞特性
• C4亚群特异表达热休克蛋白基因
• C5亚群展现干扰素通路特征

跨物种分析显示人类和小鼠共享C1-C3、C5四个亚群，而C4仅存在于人类，C6为小鼠特有。通过计算耗竭评分（包含21个免疫检查点基因），研究者首次建立了Tex的动态分级系统：C3/C4属早期耗竭，C5为中间态，C1/C2/C6代表终末耗竭状态。

治疗响应分析取得突破性发现：在LCMV慢性感染模型、Nf1-OPG小鼠胶质瘤和结直肠癌患者中，抗PD-1/PD-L1治疗均选择性地使C1亚群扩增1.4-1.9倍。值得注意的是，抗TIGIT治疗未观察到类似效应，提示不同ICI的作用机制存在本质差异。

该研究解决了三大领域难题：1）统一了既往相互矛盾的Tex分类标准（如CD101⁺与CD69⁺标记的冲突）；2）揭示了C1亚群作为ICI疗效预测标志物的潜力；3）建立了跨物种可比的研究框架。这些发现为开发精准化免疫联合治疗方案提供了理论依据，特别是为筛选PD-1抑制剂优势人群开辟了新思路。